[pt] As células solares de junções múltiplas detém os atuais recordes mundiais de eficiência de conversão fotovoltaica. Uma dificuldade técnica que existe nestes dispositivos é que a corrente destes dispositivos é limitada pela menor dentre as geradas por cada uma das junções. No caso da célula solar de junção tripla de InGaP/InGaAs/Ge, a célula padrão para aplicações espaciais, a limitação é na célula intermediária. Existe uma proposta de uso de poços quânticos na junção para aumentar a corrente produzida pela célula intermediária, sendo assim, as outras junções pn que compõem a célula tripla precisam ser redesenhadas para que haja um casamento de corrente. O presente trabalho tem como objetivo apresentar um design otimizado para a célula solar de InGaP que é a junção pn do topo. O intuito é encontrar uma estrutura otimizada para o casamento de corrente através de simulações e fabricar a célula solar. As amostras foram crescidas em um reator de deposição epitaxial de metalorgânicos em fase de vapor e os dados utilizados no crescimento das camadas, a saber: espessura e dopagem, foram obtidos a partir das simulações realizadas. Para verificação da qualidade ótica, estrutural e elétrica das camadas crescidas, foram feitos experimentos de fotoluminescência, difração de raio-x e efeito Hall. São apresentadas curvas de resistividade obtidas pelo método da linha de transmissão, curva de corrente-tensão e eletroluminescência que dão um diagnóstico da qualidade do dispositivo produzido. / [en] Multi-junction solar cells hold the current world records of photovoltaic conversion efficiency. A technical difficulty that exists in these devices is that the current of these devices is limited by the smaller of those generated by each of the joints. In the case of the triple junction solar cell of InGaP / InGaAs / Ge, the standard cell for spatial applications, the limitation is on the intermediate cell. There is a proposal to use quantum wells at the junction to increase the current produced by the intermediate cell, so the other pn junctions that make up the triple cell need to be redesigned to have a current match. The present work aims to present an optimized design for the InGaP solar cell which is the top pn junction. The intention is to find an optimized structure for the current matching through simulations and fabricate the solar cell. The samples were grown in a vapor phase epitaxial deposition reactor and the data used in the growth of the layers, namely thickness and doping, were obtained from the simulations. To verify the optical, structural and electrical quality of the grown layers, photoluminescence, x-ray diffraction and Hall effect experiments were performed. Resistivity curves obtained by the transmission line method, current-voltage curve and electroluminescence are presented, which give a diagnosis of the quality of the device produced.

[pt] Este trabalho visa discutir tópicos ainda não totalmente compreendidos a respeito do comportamento de compósitos pultrudados de polímero reforçado com fibras de vidro, englobando os mecanismos de falha e danos, bem como a resposta à múltipla fissuração dos compósitos. Investigações experimentais e numéricas foram conduzidas, com foco nas junções mesa-alma extraídas de variados tipos de perfis e decks de pontes. Fatores que propiciam a delaminação, como a influência de defeitos e imperfeições locais e a consequente modificação das trajetórias de tensão são discutidas. Equações teóricas foram propostas para a determinação da rigidez rotacional das junções mesa-alma, resultando em máximas diferenças de 24 por cento e 38 por cento para seções I e C, respectivamente. Para contribuir para um banco de dados de parâmetros da fratura relacionados a esse material, adaptações de clássicos experimentos da mecânica da fratura, para ambos os Modos I e II, foram propostos e conduzidos. Nove métodos de regressão de dados foram analisados e comparados com modelos de elementos finitos. O método Modified Beam Theory (MBTASTM) apresentou os melhores resultados para propagação de fissuras no Modo I, enquanto para o Modo II, os métodos Corrected beam theory using effective crack length (CBTE) e Experimental compliance method (EMC) apresentaram os resultados mais próximos dos modelos numéricos. Finalmente, uma nova abordagem para a análise de múltipla fissuração é proposta. Curvas R e curvas compliance foram obtidas com base na soma dos comprimentos de fissuras e as respectivas taxas de liberação de energia elástica foram avaliadas separadamente. Os resultados da abordagem proposta foram comparados com modelo numérico desenvolvido com o auxílio de elementos coesivos e boas correlações em termos da resposta carga x deslocamento foram encontradas. / [en] This work aims to discuss the behavior of pultruded glass fiber-polymer composites related to issues not fully understood, comprising the damage and failure mechanisms, as well as the multi-crack composites response. Experimental and numerical investigations are conducted mainly on web-flange junctions (WFJ) extracted from varied profiles and bridge decks systems. Factors that favor the composites delamination, such as the influence of local defects/imperfections and the consequent modification on the junctions stresses trajectories are addressed. Theoretical equations were proposed to determine the WFJs rotational stiffness, resulting in maximum differences of 24 percent and 38 percent for I-sections and channels, respectively. To complement the scarcity of fracture parameter data related to the material, adaptations of classical fracture mechanic experiments for both Modes I and II were proposed and conducted. Nine data reduction methods were analyzed and compared with finite element models. The Modified Beam Theory method presented the best results for crack propagation in Mode I, whereas for Mode II, the Corrected Beam Theory using effective crack length and the Experimental Compliance Methods presented the closest results to numerical models. Finally, a novel approach for the multi-crack assessment is proposed. Compliance and R-curves are obtained based on the sum of the crack lengths and the strain energy release rate for each crack is evaluated separately. The results of this novel approach were compared with numerical analyses developed with the use of cohesive elements and a good agreement was found in terms of load vs. displacement response.