CARMO, Felipe Felix do. Deposição eletroforética de dióxido de titânio para aplicação em células solares sensibilizadas por corantes. 2016. 72 f. Dissertação (Mestrado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2017-01-20T20:24:02Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_ffcarmo.pdf: 7641147 bytes, checksum: 2d38dbc3717883ec834fe79553fdf6de (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-01-23T20:28:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_ffcarmo.pdf: 7641147 bytes, checksum: 2d38dbc3717883ec834fe79553fdf6de (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-23T20:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_ffcarmo.pdf: 7641147 bytes, checksum: 2d38dbc3717883ec834fe79553fdf6de (MD5) Previous issue date: 2016 / This work aimed to develop TiO2 photoanodes by electrophoretic deposition technique on FTO substrate for dye-sensitized solar cells (DSSCs) applications by using two electrophoretic deposition methods: continuous and multistep. Deposition time, number of layers, temperature of annealing and concentrations of TiO2 in suspension were investigated as working parameters during the production of the substrates. According to the images obtained by scanning electron microscopy, the films obtained by continuous electrophoretic deposition presented formation of cracks that made them inappropriate for use as substrate. This problem was solved by using multistep electrophoretic deposition technique. The best photoconversion performances were obtained for the films in the following conditions: aqueous suspension of TiO2 (2 g/L), 4 deposition cycles (60 seconds each) and annealing temperature of 450 °C for 30 minutes. These devices showed a 2.7% efficiency photoconversion. Electrochemical impedance analysis showed lower charge transfer resistance at the interface TiO2/dye/electrolyte and an increase in the electron lifetime with increased deposition, reaching a maximum when 4 depositions were applied. These results are indicative that the electron recombination rate decreases thus implying an efficiency enhancement of the DSSCs. / Esse trabalho teve por objetivo desenvolver fotoanodos de TiO2 por meio da técnica de deposição eletroforética sobre substrato FTO para aplicação em células solares sensibilizadas por complexos polipiridínicos de rutênio(II). Foram utilizados dois métodos dessa técnica nesse trabalho, as quais foram chamadas de deposição eletroforética contínua e deposição eletroforética em camadas. Tempo de deposição, número de camadas, temperatura de sinterização dos filmes e concentração de TiO2 na suspensão foram fatores investigados. De acordo com as imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura, os filmes obtidos por deposição eletroforética contínua se mostraram impróprios para o uso nos dispositivos devido ao aparecimento de fissuras que foram relacionadas a evaporação do solvente, fato contornado com a técnica de deposição eletroforética em camadas. Os filmes que apresentaram melhor eficiência na fotoconversão nos dispositivos fotoeletroquímicos foram depositados em uma suspensão com concentração de 2,0 g/L de TiO2, com 4 deposições de 60 segundos cada e sinterizados em uma temperatura de 450 ºC por 30 minutos. Esses dispositivos apresentaram uma eficiência de 2,7 % na fotoconversão. Análises de impedância eletroquímica mostraram uma menor resistência de transferência de carga na interface TiO2/corante/eletrólito e um aumento no tempo de vida do elétron com o aumento da espessura dos filmes depositados, indicando uma menor taxa de recombinação entre o TiO2 e os íons triiodeto presentes no eletrólito.

LIMA, F. M. Preparação e caracterização de filmes condutores: óxidos de estanho e cobre para uso em célula solar fotovoltaica sensibilizada por corante. 2017. 183 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Pós-Graduação Ciência de Materiais (materiais@metalmat.ufc.br) on 2017-11-17T19:06:20Z No. of bitstreams: 1 2017_tes_fmlima.pdf: 6913544 bytes, checksum: e045a84e3ad90408c35dff5100654a78 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Favor trocar arquivo completo, por arquivo que contenha só as partes que o autor deseja disponibilizar. Fico aguardando. Marlene on 2017-11-20T12:26:07Z (GMT) / Submitted by Pós-Graduação Ciência de Materiais (materiais@metalmat.ufc.br) on 2017-11-30T13:03:56Z No. of bitstreams: 1 2017_tes_fmlima.pdf: 6913544 bytes, checksum: e045a84e3ad90408c35dff5100654a78 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-11-30T13:35:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tes_fmlima.pdf: 6913544 bytes, checksum: e045a84e3ad90408c35dff5100654a78 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-30T13:35:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tes_fmlima.pdf: 6913544 bytes, checksum: e045a84e3ad90408c35dff5100654a78 (MD5) Previous issue date: 2017 / The transparent conductor oxide films are a class important of materials because exhibit both transparency and electronic conductivity simultaneously. Although a large number of works on preparation using acid and characterization on that materials have seen reported over the years, but there seems not a single work on the theme. In the present work was developed a systematic process for the preparation of transparent conductor oxide films (number patent BR1020160302633) and characterization. Together, the materials here described were composed of a group of two different films, one with fluorine doped tin oxide and other with addition of copper. All films were tailored on face of preheated glass substrates at 600oC. The spray pyrolysis technique was used. The experimental arrangement was a furnace with ceramic ohmic heater, glass substrates, and precursor solutions, spray nozzle and air compressor. The precursor solutions with tin chloride dehydrate, ammonium fluorine and deionized water were used for obtain fluorine doped tin oxide films. While that from of the tin chloride dehydrate, ammonium fluorine, copper chloride dehydrate deionized water was tailored the other type. Thus, fluorine doped tin oxide films were prepared with different amount of deionized water, in range about 7 - 10 mL, which the amount of source for tin and fluorine was constant. After to find the optimum amount of water, it was fixed constant in the preparation of fluorine doped tin oxide films with different amount of copper. On the characterization, the discussion was in direction of both solution concentration and copper effects on the electrical, optical and structural properties of the fluorine doped tin oxide films. The mean characterization of films was sheet resistance, ultraviolet-visible transmittance and Mott-Schottky method measurements. In the complementary characterization was used optical thickness and band gap, scan electronic microscopy, X-rays diffraction and energy edge. From 500 nm up to 800 nm, the transmittance range was about 60 - 80% for all samples of films. From the electrical measurement, it was determined that sheet resistance range about 17.60 - 19.40 Ω/ □ on influence of solution concentration and 20.20 - 35.80 Ω/ □ in function of copper concentration. The Mott- Schottky showed all the films as n-type semiconductors. Scan electronic microscopy showed that the experimental variations lead to morphologic range. From X-rays diffraction, all the films have only characteristic peaks of the tin dioxide, it was understood that possibly the amounts of fluorine and copper were as doping. Aftercharacterization, the products two were used in the dye-sensitized solar cells assembly. The photovoltaic characterizations of cells were made by current density versus voltage curves and Francisco Mott-Schottky (number patent BR1020160302617). The results showed that good transparency can be achieved in the fluorine doped tin oxide films by the addition of cooper. But, ability to create multication films without significantly degrading the electronic conductivity can not be achieved. Possibly, low electronic conductivity in the multication films was due degradation in the electrical transport parameters. But, the multication films showed potential for photovoltaic application. / Filmes de óxidos transparentes e condutores apresentando simultaneamente condutividade e transparência são materiais importantes. Embora existam vários trabalhos sobre métodos de preparação por via ácida e caracterização, aqui não foi uma simples abordagem sobre o tema. Neste trabalho, um processo foi desenvolvido para fabricação de filmes de óxidos transparentes e condutores (patente BR1020160302633) e caracterização. Os filmes produzidos foram divididos em duas categorias. Primeira, filmes de óxido de estanho dopado com flúor. A adição de cobre ao material resultou na segunda categoria. Todos os filmes foram depositados sobre vidros aquecidos a 600 oC via técnica spray pyrolysis. Também, forno com resistência encapsulada em massa cerâmica, substratos de vidro, soluções fontes, bico de spray e compressor de ar foram usados. Os filmes de óxido de estanho dopado com flúor foram obtidos usando solução fonte contendo cloreto de estanho dihidratado, fluoreto de amônio e água deionizada. Enquanto que o uso cloreto de cobre dihidratado e água deionizada e da primeira solução resultou nos materiais da segunda categoria. Filmes de óxido de estanho dopado com flúor foram preparados a partir de diferentes volumes de água, entre 7 - 10 mL, sendo as quantidades das fontes de estanho e flúor constantes. Após achar a quantidade adequada de volume de água foi variada a quantidade de cobre para obtenção de óxido de estanho dopado com flúor e cobre. Na caracterização, a discussão foi sobre as influências da concentração da solução e de átomos de cobre nas propriedades elétrica, óptica e estrutural dos filmes de óxido de estanho dopado com flúor. A caracterização principal foi via resistência elétrica de folha, transmitância no ultravioleta-visível e método Mott-Schottky. Também foi realizada caracterização complementar composta por medidas óptica da espessura e banda proibida, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e nível de energia. A transmitância variou entre 60 - 80% para todos os filmes depositados para a variação de 500 - 800 nm. As resistências de folha variaram entre 17,60 - 19,40 Ω/ □ e 20,20 - 35,80 Ω/ □ em função da concentração da solução e da quantidade de átomos de cobre, respectivamente. A análise via Mott-Schottk indicou predominância de semicondutor tipo n nas amostras. A microscopia eletrônica de varredura mostrou a dependência da morfologia em função das condições experimentais. A partir da difração de raios-X foi identificado picos de dióxido de estanho em todas as amostras. Isso foi atribuído ao fato dos átomos de flúor e cobre atuarem possivelmente como dopantes. Após a caracterização, duas amostras foram usadas para a construção decélulas solares sensibilizadas por corante. A caracterização fotovoltaica das células foi feita por meio da curva densidade de corrente versus voltagem e Francisco Mott-Schottky (patente BR1020160302617). Os resultados indicaram que a adição de cobre a filmes de óxido de estanho dopado com flúor pode produzir filmes com boa transparência. No entanto, nos filmes com multicátions a resistência elétrica foi incrementada. Possivelmente, a baixa condutividade pode ser atribuída à minimização dos carreadores de carga móvel. Contudo, os filmes multicátions apresentaram potencial para aplicação fotovoltaica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-16T03:19:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 352286.pdf: 38668625 bytes, checksum: 0af5c79fc578fb648a8ed4d24da0e86f (MD5) Previous issue date: 2017 / O Brasil possui uma vasta diversidade de fontes energéticas. De grandes hidrelétricas, as quais são sua fonte principal, até os mais recentes parques eólicos e fotovoltáicos. No entanto, a despeito desta variedade de recursos energéticos há uma verdade negativa: a maioria das habitações no país usa chuveiros elétricos. Esses dispositivos são responsáveis por 43% do pico de demanda de energia elétrica doméstico Brasileiro. Esse pico de demanda de energia causa problemas não só à companhia geradora de energia, a qual tem que reservar pelo menos quatro giga watts para fornecê-lo, mas também para à empresa de distribuição de energia elétrica devido à sobrecarga e/ou superdimensionamento de cabos e danos aos transformadores. Com o objetivo de transferir o uso de energia elétrica para aquecimento de água para o amanhecer, um novo Sistema de Aquecimento Solar de Água Doméstico foi simulado e testado. O objetivo deste sistema é planificar o perfil de consumo de energia elétrica de urna casa. Este sistema usa dois tanques e dados de previsão do tempo para prever a energia solar absorvida pelo coletor para o próximo dia, a fim de evitar possíveis condições climáticas desfavoráveis. A análise computacional foi realizada utilizando o software TRNSYS. O sistema apresentado foi capaz de diminuir o pico da demanda de energia elétrica. As simulações forneceram dados esperados e provaram que o sistema pode ser usado em muitas regiões brasileiras, um dando o pico de demanda de energia de uma habitação. No entanto, à medida que os erros de previsão simulados aumentaram, o sistema não conseguiu fornecer água quente ao usuário com mais frequência. Mais pesquisas são necessárias para rastrear uma tendência para justificar um ponto de parada para o aumento da precisão da previsão do tempo. Além disso, para validar a simulação, uma bancada de testes foi projetada e construída. A comparação de dados simulados e experimentais mostrou que os tanques utilizados na plataforma experimental possuem perdas muito altas. Portanto, a plataforma experimental não conseguiu fornecer os resultados esperados para o experimento a longo prazo. A simulação, por outro lado, pôde ser validada através de testes específicos na bancada experimental. Logo, os resultados simulados representam o verdadeiro comportamento do sistema. / Abstract : Brazil uses many renewable energy sources. From hydropower, which is its main source, to the recent photovoltaic and wind farms. However, beneath the Brazilian energy resources is a negative truth: most dwellings in the country uses electric shower heaters. These devices are responsible for 43% of the Brazilian domestic electric energy demand peak. This peak causes problems not only to the electric energy system, which has to reserve at least four gigawatts to supply it, but also to electrical energy distribution company due to cable overload and/or oversizing and transformers damage. In order to shift the electric energy use to dawn a novel Solar Domestic Water Heating system was simulated and tested. The objective of this system is to flatten the electrical energy consumption profile of a house. This system uses two tanks and weather forecast data to predict the solar energy absorbed by the collector for the next day in order to prevent for possible unfavorable climatic conditions. Computational analysis was carried using the TRNSYS software. Also a Test bed was built in order to compare results. The presented system design was able to shift and shrink the energy demand peak for hot water of a household. Simulations delivered expected data and proved the system may be used in many Brazilian regions shifting the energy demand peak of a dwelling. However, as the simulated forecast errors increased, the system failed to deliver hot water to the user more often. More research must be done in order to trace down a tendency that could justify a stopping point on increasing the accuracy of the weather forecast. In addition, to validate the simulation the author designed and built a test-bed. Comparing simulated and experimental data showed that the tanks used on the experimental rig were far from ideal. Therefore, the experimental rig could not deliver expected results for the long-term experiment. The simulation, on the other hand, could be validated and its results represent the true system behavior.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:45:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325236.pdf: 3781758 bytes, checksum: 76074b9a5d1a328a07ce12120e326584 (MD5) Previous issue date: 2013 / No presente trabalho foi implementado um modelo de cálculo de uma planta termossolar, que utiliza a tecnologia de coletores cilindro parabólicos. Os diversos componentes da planta foram estudados separadamente e validados, utilizando dados de medição de uma planta real em operação e medições climatológicas e de radiação da região de onde a mesma está instalada. Com a finalidade de facilitar a reprodução do modelo como um todo, a modelagem de cada componente e suas respectivas considerações e simplificações físicas são detalhadamente descritas. Um sistema de ajuste automático de vazão foi adotado de forma a reproduzir o operador da planta, permitindo assim que se utilize a mesma ferramenta no estudo do comportamento da planta solar em outras regiões. Também se analisou o comportamento de uma planta termossolar hipotética, instalada em São João do Piauí - PI, para alguns dias típicos, utilizando dados de temperatura, velocidade do vento e radiação, medidos em uma estação solarimétrica naquela localidade. O mesmo foi efetuado para um ano típico meteorológico da região de Petrolina - PE, de forma a poder estudar o rendimento anual de uma planta termossolar em tal região.<br> / Abstract : In this work a calculation model of a thermal power plant, which uses the technology of parabolic trough collectors, was implemented. The various components of the power plant were studied separately and validated using measurement data from a real operational power plant, climatological measurements and radiation from the region where it is installed. With the purpose of facilitating the reproduction of the entire model, the modeling of each component and their physical considerations and simplifications are detailed separately. A simplified automatic control system was adopted in order to reproduce the plant operator, thus enabling to use the same tool in the study of the behavior of a solar power plant elsewhere. Also, the behavior of a hypothetical thermo plant located in São João do Piauí - PI was analyzed, for a few typical days, using data of temperature, wind speed and radiation, measured by a solarimetric station at that locality. The same was done for a typical meteorological year in the region of Petrolina - PE, in order to study the annual yield of a thermal power plant in this region.

Made available in DSpace on 2014-08-26T17:15:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 112.pdf: 3442511 bytes, checksum: ff6ebd882e1160df90a87271a4603f30 (MD5) Previous issue date: 2008 / O câncer de pele é o mais freqüente entre os tumores diagnosticados, considerado atualmente um grave problema de saúde pública. Responsável por importantes seqüelas decorrentes de intervenções cirúrgicas que geralmente levam a mutilações e até mesmo a morte, quando não são diagnosticados precocemente. A exposição à radiação solar, cujos danos são cumulativos, é um dos principais fatores de risco para o seu desenvolvimento, portanto, a busca por uma fotoproteção efetiva torna-se, desta forma, prioridade para diminuir os riscos à saúde. Considerando as ações da Vigilância Sanitária de proteção à saúde da população, fica evidente a necessidade de melhor entender a eficácia e a segurança dos protetores solares, avaliando a qualidade destes produtos em uso no Brasil. Para verificar, com base nas legislações vigentes, se os limites estabelecidos estão sendo observados, foi desenvolvida e otimizada metodologia analítica para a determinação dos teores dos principais princípios ativos presentes nas formulações que permitiu quantificar a benzofenona-3, o octil metoxicinamato, e o octil salicilato simultaneamente. Através dos parâmetros desenvolvidos para a otimização, a metodologia evidenciou-se adequada para a finalidade pretendida. Experimentos realizados para avaliar a estabilidade fotoquímica dos princípios ativos presentes nos protetores solares demonstraram que o octil metoxicinamato, um dos princípios ativos mais utilizados, foi degradado quando exposto a radiação em apenas 30 segundos de exposição, transformando-se em uma nova substância. Ela foi isolada e identificada como o isômero Z do octil metoxicinamato. A rotulagem dos protetores solares é parte integrante do produto, fazendo parte da qualidade. Através de um estudo seccional foram verificadas as informações contidas nas rotulagens dos protetores solares mais comercializados no Brasil, de acordo com as legislações vigentes e por meio de uma análise crítica, avaliadas se estas orientam o consumidor quanto à escolha e uso adequado do produto. O estudo demonstrou que 76% dos produtos analisados não cumpriam os requisitos técnicos estabelecidos pelas legislações e os dizeres contidos nas rotulagens não eram suficientes nem adequados para orientar o consumidor de modo a obter a proteção solar necessária. / Regarding to Health Surveillance actions concerning to protect health population, it is to understand the correct mechanism of sunscreens action and if they are efficient and secure. The present work looked for the evaluation of the quality of such products used in Brazil. To check the sunscreen quality according to Brazilian legislation procedures, in effect, if theyare in agreement to Health Surveillance parameters and topics, the present work optimized themethod and developped a new methodology envolveing calculation of quantities of the activeingredients such as : benzophenone-3 , octyl-methoxycinnamate and octyl-salicilate. The applied methodology show to be proper, and accomplished their main aim. Experimentsperformed to evaluate the active ingredients (substances) photostability in the sunscreen products reveal that the octyl-methoxycinnamate, most used substance in sunscreen products,was degradated , after 30 seconds under exposition, changing to a new substance, isolated, purified and identified in our laboratory as the Z isomer.The sunscreen label , side by side, with other items must be analysed and controled to infer the plain quality of the consumed product. A seccional study, done by our group ,was applied to check the informations declared on sunscreen label of those with large use in Brazil.They were assayed to verified if they were iiagreement with legislation procedures. Doing a critical analyses it was observed that the sunscreen label gave a perfect orientation tothe costumers to find out the best one and if they point out for the correct use. This study proved that 76% of the analysed product did not obey and followed the technical requirements proposed by the legislation. The labels did not offer proper, secure and enough orientation to the user, and by those reasons they could not feel properly protect from sun radiations.

MELO, T. F. Obtenção de uma célula solar fotovoltaica baseada em CdS e TiO2 fotossensibilizada com corante em substrato de vidro com camada condutora. 2014. 90 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-05T11:43:18Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_tfmelo.pdf: 3211633 bytes, checksum: 047f4fcb695cbf88597e4382a967713e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-24T11:48:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_tfmelo.pdf: 3211633 bytes, checksum: 047f4fcb695cbf88597e4382a967713e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-24T11:48:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_tfmelo.pdf: 3211633 bytes, checksum: 047f4fcb695cbf88597e4382a967713e (MD5) Previous issue date: 2014-06-02 / This research describes the process of obtaining a photovoltaic cell, since getting electrical conductor glasses used for the flow of electrons coming from the photovoltaic effect until the deposition of thin films of semiconductor titanium dioxide (TiO2) and cadmium sulfide (CdS) at each of these glasses. The use of natural or synthetic dyes deposited on titanium dioxide layer has the objective to increase the absorption spectrum of the TiO2, since sunlight emits most of its energy in the frequency range of visible light. After joining the two glasses with thin films deposited over TiO2 plus dye and CdS, it was used a potassium triiodide electrolyte for regeneration and consequently the activation of photovoltaic solar cell. After mounting the cell concerned, tests of photoactivity have been performed by exposing the cells to sunlight collected for specified periods and the values of voltage and photocurrent generated. Theoretical studies have been conducted to mathematical modeling of the behavior of the solar cell mounted, and then we have analyzed the efficiency of converting solar energy into electrical energy. The constituents of the cell have been characterized by the techniques of X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) for analyzing the porosity, uniformity and other physical parameters of thin films. / O presente trabalho descreve o processo de obtenção de uma célula fotovoltaica, desde a obtenção de vidros condutores elétricos utilizados para o fluxo dos elétrons oriundos do efeito fotovoltaico, até a deposição dos filmes finos dos semicondutores dióxido de titânio (TiO2) e sulfeto de cádmio (CdS) em cada um dos vidros. O uso de corantes naturais ou sintéticos na camada depositada de dióxido de titânio possuiu como objetivo aumentar o espectro de absorção do mesmo, uma vez que a luz solar emite uma grande parte de sua energia na faixa de frequência da luz visível. Depois de unir os dois vidros com os filmes finos depositados de TiO2 mais corante e o CdS, utilizou-se o eletrólito de tri-iodeto de potássio para a regeneração e consequentemente a ativação da célula solar fotovoltaica. Após a montagem da célula em questão, foram realizados testes de fotoatividade, expondo as células ao sol por períodos determinados e coletados os valores da fotocorrente gerada e a tensão, além disso, foram realizados estudos teóricos para modelagem matemática do comportamento da célula solar montada e em seguida analisou-se a eficiência de conversão de energia solar em energia elétrica. Os constituintes da célula foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para analisar a porosidade, uniformidade e outros parâmetros físicos dos filmes finos.

MAIA JÚNIOR, P. H. F. Obtenção de um filme fino de FTO pela técnica de spray-pirólise e método sol-gel para utilização em células solares orgânicas. 2015. 64 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-06-05T18:39:58Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_phfmaiajunior.pdf: 5705985 bytes, checksum: 6bc76752f2eba3888d851634563fa368 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-06-10T14:54:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_phfmaiajunior.pdf: 5705985 bytes, checksum: 6bc76752f2eba3888d851634563fa368 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-10T14:54:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_phfmaiajunior.pdf: 5705985 bytes, checksum: 6bc76752f2eba3888d851634563fa368 (MD5) Previous issue date: 2015-04-27 / The growing interest in the use of new materials and their applications for photovoltaic systems has been a constant concern of the scientific community in recent years. This work is primarily engaged in the collection, characterization and photoactivity testing photovoltaic solar cells made of thin SnO2 doped fluoride films, the films were deposited by the technique of "spray-pyrolysis" and the Sol-Gel method in substrate glass. In glasses microscopy work with dimensions of 2.5 x 7.5 x 1 mm are used as matrices for the conductive substrates or transparent conductive oxides (TCO). These glasses have electrical resistance and transmittance adequate for the manufacture of photoelectrochemical solar cells activated by dyes. Besides making the glasses must be made conductive depositing a layer of titanium oxide, preparation of electrolyte, dye, assembly and characterization of the cells. The conductive substrate has a film of tin dioxide doped with fluorine (SnO2: F), the deposition is made with the aid of a compressor and a spray gun on the glass at a temperature of 600° C from a solution made by the method Sol- gel (MSG). As characterization techniques were used: x-ray diffraction (EDX), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), UV-Vis and Van der Pauw method. The conductive glass has transmittance of 80% (400 nm - 800 nm). The cell with mesoporphyrin dye has Vac = 0.34V and Icc ~ 150μA. The experimental results obtained from these cells may contribute to the development of prototypes that can be used commercially in the capture of solar energy and its consequent transformation into electricity. / O crescente interesse no uso de novos materiais e suas aplicações, para sistemas fotovoltaicos tem sido uma constante preocupação da comunidade cientifica nos últimos anos. O presente trabalho tem por objetivo principal a obtenção, caracterização e testes de fotoatividade de células solares fotovoltaicas constituídas de filmes finos de SnO2 dopados com flúor, os filmes foram depositados pela técnica de “spray-pirólise” e pelo método Sol-Gel em substrato de vidro. Neste trabalho vidros de microscopia com dimensão de 2,5 x 7,5 cm x 1 mm, são usados como matrizes para os substratos condutores ou óxidos condutores transparentes (OCT’s). Estes vidros possuem resistência elétrica e transmitância adequadas para confecção de células solares fotoeletroquímicas ativadas por corantes. Além de tornar os vidros condutores deve ser feita a deposição de uma camada de óxido de titânio, preparação de eletrólito, corante, montagem e caracterização das células. O substrato condutor possui um filme de dióxido de estanho dopado com flúor (SnO2:F), a deposição é feita com o auxilio de um compressor e uma pistola aerográfica sobre o vidro à temperatura de 600ºC a partir de uma solução feita pelo método Sol-Gel (MSG). Como técnicas de caracterização foram usadas: difração de raios-x (EDX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), Uv-Vis e método de Van der Pauw. O vidro condutor apresenta transmitância 80% (400 nm – 800 nm ). A célula com corante mesoporfirina apresenta Vca = 0,34 V e Icc ~ 150μA. Os resultados experimentais obtidos dessas células poderão contribuir para o desenvolvimento de protótipos que possam ser utilizados comercialmente na captação de energia solar e sua conseqüente transformação em energia elétrica

SOUSA, C. B. A. Obtenção e análise de filmes finos de CdS e TiO2 para uso em células solares fotovoltaicas. 2010. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-21T11:54:46Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_cbasousa.pdf: 3271134 bytes, checksum: 26800061b064d35cf64afc5a31bc642f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T17:03:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_cbasousa.pdf: 3271134 bytes, checksum: 26800061b064d35cf64afc5a31bc642f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-31T17:03:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_cbasousa.pdf: 3271134 bytes, checksum: 26800061b064d35cf64afc5a31bc642f (MD5) Previous issue date: 2010-03-05 / This work is dedicated to the deposition and characterization of thin films of cadmium sulfide and titanium dioxide for application in photovoltaic solar cells. Each film is deposited by a different process. The reagent TiO2 brand Vetec, was mixed with hydrochloric acid in aqueous solution forming a dispersion. This dispersion is spread on the glass substrate and then heated with a plate heater. After the deposit, were made SEM and EDX of the films. In order to prepare CdS a more complex process called chemical bath deposition was required, made of a mixture of reagents with the substrate immersed in it. Chemical reactions occurred which result was the formation of CdS, which occurs across the surface of the container and the substrate immersed in the solution. The same characterizations were carried out on TiO2 in CdS, showed in both good uniformity, was also observed that the films showed good adhesion to the substrate. In order to prove that films are applicable for photovoltaic energy conversion, a prototype of a solar photovoltaic cell was prepared, which was placed in contact with a type of light for measuring electrical parameters like the electric current and potential difference. We also measured the same parameters in the dark, for comparison of results and to prove power generation in contact with the light. The research tests provides evidence that films showed the photoelectric effect, therefore, applicable in photovoltaic solar cells. / Dedicado à deposição e caracterização de filmes finos de Sulfeto de Cádmio e Dióxido de Titânio para a aplicação em células solares fotovoltaicas. Cada filme foi depositado por um processo diferente. O reagente TiO2 da marca vetec, foi misturado com ácido clorídrico em solução aquosa formando uma dispersão. Essa dispersão foi espalhada sobre o substrato de vidro e depois aquecida com uma chapa aquecedora. Depois de formado o filme, foram feitos MEV e EDX do mesmo. Para preparar o CdS foi necessário um procedimento um pouco mais complexo, que é a deposição por banho químico, onde é feita uma mistura de reagentes e mergulhado o substrato nesta mistura. Ocorreram reações químicas cujo resultado foi a formação do CdS, que ocorre em toda a superfície do recipiente e do substrato imerso na solução. As mesmas caracterizações feitas no TiO2 foram feitas no CdS, ambos mostraram uma boa uniformidade, também foi observado que os filmes mostraram uma boa aderência ao substrato. A fim de comprovar a aplicatividade dos filmes para fins fotovoltaicos, preparou-se um protótipo de célula solar fotovoltaica, que foi colocada em contato com a luz solar para assim medir a corrente elétrica e a diferença de potencial. Também foram medidos os mesmos parâmetros no escuro, para comparação de resultados e comprovação da geração de energia elétrica através do contato com a luz. Através dos resultados destes testes, concluiu-se que os filmes apresentaram o efeito fotoelétrico, sendo assim, aplicáveis em células solares fotovoltaicas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-07-18T04:13:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346240.pdf: 4506542 bytes, checksum: 97d5322b9c6ff95402fe511d661f1871 (MD5) Previous issue date: 2016 / A utilização de sistemas de aquecimento solar doméstico vem ganhando cada vez mais espaço no mercado brasileiro. Segundo o Departamento Nacional de Aquecimento Solar a produção nacional de coletores para sistemas de aquecimento solar cresceu 19,8% em 2013, somando mais de 1,38 milhões de metros quadrados instalados. Neste contexto, esse trabalho visa analisar uma nova concepção de reservatórios térmicos para aquecimento solar doméstico, o reservatório de duplo tanque. Essa nova concepção de reservatório térmico consiste na inserção de um reservatório de volume menor dentro de um maior, ambos cilíndricos e horizontais, visando reduzir as perdas térmicas. O reservatório interno é utilizado como back up, contando com aquecimento auxiliar. Primeiramente, são adotados alguns parâmetros de sistema, como volume do reservatório interno, volume do reservatório externo e temperatura de consumo, tomando como base trabalhos anteriores realizados. Definidos esses parâmetros, realiza-se a análise do reservatório através de simulação numérica computacional de transferência de calor e do comportamento dinâmico do fluido. O software utilizado para a simulação será o Ansys Fluent, já extensivamente validado. Uma análise de malha é conduzida, comprovando a consistência e estabilidade do modelo. Posteriormente, a validação do modelo CFD é realizada, adotando um reservatório similar, porém mantendo as mesmas características do modelo proposto. Tendo otimizado a malha atendendo certa tolerância e tempo computacional, são realizadas simulações para diferentes posições do tanque interno, com condições de contorno com base na análise conduzida pelo estudo. Finalmente, os resultados obtidos são analisados, com foco na influência do posicionamento do tanque interno, estratificação e mistura do fluido.<br> / Abstract : The use of domestic solar heating systems is gaining more attention in the Brazilian market. According to the National Solar Heating Department, domestic production of solar collectors for solar heating systems grew 19.8% in 2013, totalizing over 1.38 million installed square meters. In this context, this study aims to analyze a new design of thermal reservoirs for domestic solar heating, the double tank reservoir. This new thermal reservoir design consists of inserting a smaller volume reservoir within a larger one, both being cylindrical and horizontal, aiming at a reduction of thermal losses and better stratification. The inner tank is used as a back up, containing an auxiliary heating. Firstly, some system settings are adopted, such as volume of the internal tank, the volume of the external tank and the consumption temperature, based on previous works. As these parameters are defined, the reservoir computational analysis of heat transfer and fluid dynamic behavior is carried out. The software used for the simulation is the Ansys Fluent, extensively validated. A mesh analysis is conducted, proving model?s consistency and stability. Subsequently, the validation of the CFD model is performed by adopting a similar reservoir while maintaining the same characteristics of the model. Having optimized the model, given certain tolerance and computational time, simulations are performed for different positions of the inner tank, considering boundary conditions based on the analysis conducted by the study. Finally, the results are analyzed, first revealing the influence of the inner tank position in the stratification of the fluid. Thereafter, analysis of the fluid mixing, stratification and heat exchange between the tanks are conducted.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-02-15T18:32:24Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Acbal_Achy_2011.pdf: 2045666 bytes, checksum: e1ef29804128a3bb864372baadcc23aa (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-03-14T18:11:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Acbal_Achy_2011.pdf: 2045666 bytes, checksum: e1ef29804128a3bb864372baadcc23aa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-14T18:11:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Acbal_Achy_2011.pdf: 2045666 bytes, checksum: e1ef29804128a3bb864372baadcc23aa (MD5) / Neste trabalho foi desenvolvida uma plataforma experimental, de baixo custo, para o teste comparativo de coletores solares térmicos. A validação da plataforma de teste foi feita caracterizando seis colares solares térmicos, sendo quatro coletores solares fabricados a partir de resíduos industriais e duas placas solares comerciais. A bancada experimental é constituída por um sistema mecânico, um sistema hidráulico, circuitos eletrônicos de condicionamento de sinais de sensores de temperatura, do tipo PT100, e um sistema de aquisição e transmissão de dados utilizando o microcontrolador PIC 18F4550. Este último sistema se comunica com um computador pessoal via RS-485. Os testes para a validação do sistema experimental foram realizados no terraço do Instituto de Física da Universidade Federal da Bahia. Nos coletores de teste foram instalados dois sensores de temperatura, um na região de entrada da água fria e outro na região de saída de água aquecida. Um radiômetro CMP-3 de fabricação Kipp&Zonen e um anemômetro METEO-DIGIT I da marca Lambrecht completam a plataforma experimental. Estes dois instrumentos servem respectivamente para a determinação da irradiação solar e da velocidade do vento. Na plataforma é possível realizar os seguintes testes de caracterização de painéis foto-térmicos: (a) determinação da temperatura máxima atingida, (b) determinação do coeficiente térmico, (c) medida da constante de tempo e (d) determinação da eficiência térmica. Os resultados dos experimentos realizados na plataforma experimental (determinação da temperatura máxima) mostraram que três coletores se destacavam em eficiência. Nos testes seguintes (determinação da constante de tempo e determinação da eficiência máxima e instantânea) o coletor solar que obteve o menor tempo de resposta e a maior eficiência foi o coletor comercial fabricado pelo processo Y (PY). Entretanto, o coletor com a formulação contendo 9,0% de resíduo tipo C, fabricado pelo processo PX, apresentou eficiência similar a da placa comercial. O coletor com 5,0% de resíduo tipo A, por outro lado, apresentou eficiência 10% inferior a da placa comercial. Os resultados obtidos neste trabalho são bastante animadores quanto ao potencial do uso de resíduos absorsores para melhorar a eficiência térmica de coletores solares plásticos.