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Conversores CC-CC não-isolados de alto ganho e de alto rendimento destinados a aplicações fotovoltaicas e baseados no conversor boost com célula de ganhoSchmitz, Lenon January 2015 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:02:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 / Esta dissertação apresenta um estudo sobre conversores cc-cc não-isolados aplicados ao processamento de energia solar fotovoltaica e baseados no conversor Boost. Tais conversores possuem alto rendimento e elevado ganho estático em virtude da utilização de células de ganho, cujo conceito é definido neste trabalho. O princípio de funcionamento dos conversores, as principais formas de onda e os esforços nos componentes são analisados para o modo de condução contínua, independentemente da célula de ganho empregada. Uma metodologia para criação das células de ganho é desenvolvida, bem como uma breve extensão desse conceito. O estudo realizado é avaliado em dois protótipos: o primeiro é desenvolvido apenas para comparar os ganhos de tensão teórico e experimental de diferentes células de ganho; enquanto o segundo é construído a partir de um algoritmo de otimização desenvolvido para maximizar o rendimento de um conversor de 200 W, integrado a um módulo fotovoltaico. Ademais, uma nova e eficiente técnica de rastreamento de máxima potência é implementada em conjunto com o conversor otimizado.<br> / Abstract : This work presents a study on non-isolated dc-dc converters applied to photovoltaic solar energy processing based on the conventional Boost converter. Such converters demonstrate high efficiency and high step-up gain due to the usage of gain cells, whose concept is defined in this work. The operating principle, the key waveforms and the components stresses are analyzed for continuous conduction mode independently of the employed gain cell. A methodology to create the gain cells is developed, as well as a brief extension of this concept. The conducted study is evaluated in two prototypes: the first is just developed for the comparison of theoretical and experimental voltage static gain of different gain cells; while the second is dimensioned by an optimization algorithm developed to maximize the efficiency of a 200 W photovoltaic module integrated converter. Moreover, a new and efficient maximum power tracking method is implemented together with the optimized converter.
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Síntese e caracterização de aerogéis de titânia para dispositivos fotovoltaicos dos tipos eta e perovskitaPinheiro, Geneviève Kreibich January 2015 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:11:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 / Sistemas de conversão fotovoltaicos são considerados uma das opções mais promissoras de energia renovável. Um dos grandes problemas das tecnologias fotovoltaicas convencionais está no alto custo de processamento. Neste contexto as células solares sensibilizadas por corante têm atraído uma atenção considerável, porém em sua constituição há eletrólitos líquidos, o que torna essa célula instável devido à degradação do mesmo, e para superar esta instabilidade, as células solares no estado sólido estão sendo estudadas. Nesta tese, foram desenvolvidos dois tipos de células solares no estado sólido: 1º. Filmes de pontos quânticos de CdTe foram depositados sobre um filme de tinta de aerogel de TiO2 e assim foi estudada sua atividade em células solares de absorventes extremamente finos (ETA); 2º Com o intuito de aumentar a eficiência dessas células produzidas, e diminuir o custo do processamento, foram desenvolvidas as células solares a base de perovskitas organometálicas (PVOM), onde é possível chegar a eficiências em torno de 20%. Uma tinta a base de aerogel de TiO2 foi utilizada com o intuito de aumentar a superfície de contato e assim depositar sobre essa tinta, uma maior concentração de perovskita (PVOM). Essa tinta de aerogel de TiO2 foi utilizada como camada transportadora de elétron, e para evitar o curto circuito existente pela presença de buracos nesse filme, uma fina camada de pasta de TiO2 foi depositada. As células solares contendo aerogel de TiO2 tiveram uma eficiência na conversão do fóton incidente em corrente em função do comprimento de onda (IPCE) superior comparadas a células solares contendo pasta de TiO2. Os aerogéis de TiO2 e a tinta a base de aerogel foram caracterizadas a partir de microscopia eletrônica de transmissão (MET-100kV), Análise de área superficial (BET), Espectrometria de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), Termogravimétrica (TG), Difração de raio-X (DRX), Espectrofotometria na região do UV-vis. A elevada superfície de contato no filme contendo a tinta de aerogel de TiO2 foi detectada na análise de Perfilometria. Os pontos quânticos sintetizados foram caracterizados a partir da espectrometria de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), Espectrofotometria na região do UV-vis e Espectroscopia de Fotoluminescência (PL). Para caracterizar as células solares e avaliar sua eficiência, curvas J×V foram realizadas e assim foram determinados: tensão de circuito aberto (VOC), densidade de corrente de curto circuito (JSC), fator de preenchimento (FF) e espectros de IPCE também foram realizados. A tinta a base de aerogel mostrou-se bastante promissora para células solares ETA e perovskita, pois a mesma facilita o processo de interpenetração da camada a ser depositada.<br> / Abstract : Photovoltaic conversion systems are considered one of the most promising options of renewable energy. A major problem of conventional photovoltaic technologies is the high cost of processing. In this context solar cells dye-sensitized have attracted considerable attention, but its constitution comprises liquid electrolytes, which makes this cell unstable, due to its degradation, and to overcome this instability, solid state solar cells are being studied. In this thesis it was developed two types of solid state solar cells: 1. Films of CdTe quantum dots were deposited on a TiO2 aerogel ink film and thus was studied solar cells extremely thin absorbers (ETA) activity; 2. In order to increase the efficiency of these cells produced, and decrease the cost of processing, researched solar cells at higher descent in the world, solar cells perovskites high performance where you can reach efficiencies of around 20%. A TiO2 aerogel ink film was used in order to increase the contact surface and thus deposited on this ink, a higher concentration of perovskite (PVOM). This TiO2 aerogel ink was used as the electron carrier layer, and to prevent existing short circuit by the presence of holes in the film, a thin layer of TiO2 paste was deposited. The solar cells containing TiO2 aerogel had a conversion efficiency of incident photon current as a function of wavelength (IPCE) higher compared to solar cells containing TiO2 paste. The TiO2 aerogels and TiO2 aerogel ink, were characterized from transmission electron microscopy (TEM-100kV), surface area analysis (BET), Fourier transform infrared spectrometry (FTIR), thermogravimetry (TG), X-ray Diffraction (XRD), spectrophotometry in the UV-vis region. The high contact surface of the film containing the TiO2 aerogel ink was detected in the profilometry analysis. The synthesized quantum dots were characterized from Fourier transform infrared spectrometry (FTIR), spectrophotometry in the UV-vis region and photoluminescence spectroscopy (PL). To characterize solar cells and evaluate their efficiency, J × V curves were carried out and so were determined: open circuit voltage (VOC), short circuit current (JSC), fill factor (FF) and IPCE spectra were also conducted. TiO2 aerogel ink proved to be very promising for solar cells ETA and perovskite, as it facilitates the interpenetration process the layer to be deposited.
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Análise termoeconômica de um sistema de cogeração a gás natural conjungado a ciclo ejetor-solarTapia, Gabriel Ivan Medina January 2005 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:52:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho se estuda um sistema de cogeração a gás natural conjugado a ciclo-ejetor solar. O funcionamento do sistema é simulado usando dois tipos diferentes de coletores de placa plana, um convencional e outro de alta eficiência. A modelação do sistema é apresentada em detalhes, considerandose as equações da conservação de energia, quantidade de movimento linear, equação da continuidade, equação de estado e as equações de acoplamento do sistema solar e o mecânico. Inicialmente procede-se a otimização termodinâmica do ejetor, encontrando-se o parâmetro . (relação de taxas mássicas primário e secundário) que resulta num valor importante para a otimização do sistema. No intuito de escolher um fluido
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O ensino da física térmica a partir de um modelo didático de coletor solarFernandes, Silvana January 2016 (has links)
Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, Araranguá, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-21T04:17:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1
344140.pdf: 3730723 bytes, checksum: eb8b7aa9296cff4132aea326a48e1f8a (MD5)
Previous issue date: 2016 / Neste trabalho apresenta-se uma Sequência Didática composta por uma série de atividades para abordagem da Física Térmica. O material instrucional está fundamentado na teoria interacionista de Vygotsky e nos Três Momentos Pedagógicos de Delizoicov e Angotti. Na busca de contextualizar os conteúdos utilizou-se o sistema de aquecimento de água por energia solar. Assunto este inserido no tema central escolhido. O que possibilitou a definição de quais os conceitos de Física envolvidos e que deveriam ser tratados nas aulas. Para potencializar esse fato foi idealizado e construído um Coletor Solar Didático com sensores de imersão ligados a uma placa Arduino. Este aparato experimental tem a função de realizar a conexão do tema gerador com os conceitos científicos. A proposta foi implementada em uma escola da rede federal de ensino, no primeiro semestre de 2016. Em relação as conclusões sobre a análise da aplicação, pode-se destacar os bons resultados em função das discussões nas atividades em grupo e também o interesse dos estudantes diante de experimentos que usam tecnologias, como por exemplo o Arduino.<br> / Abstract : This study presents a didactic sequence with a series of activities to approach the Thermal Physics. The supporting material is based on the interactionist theory of Vygotsky and in the three pedagogic moments of Delizoicov and Angotti. Aiming to contextualize Thermal Physic topics, a solar water heater system was used. This way, it was possible to define which topics of Physics would included and which ones should be addressed in the classroom. To emphasize the main topic, a didactic solar heater system was designed and built with sensors and the Arduino Board. The function of this prototype was to link the heating system to the scientific concepts. The project was implemented at a Federal School, on the first semester of 2016. Regarding the conclusions of the project application, it can be highlighted that there were positive results based on the discussion and the group?s activities. It is important to point out the students? interest on the prototype that uses new technologies, as the Arduino Board.
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Desenvolvimento de um sistema de aquecimento solar compacto utilizando termossifões bifásicosAbreu, Samuel Luna de January 2003 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T08:01:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1
200952.pdf: 1238283 bytes, checksum: 4a18459c6547991de4f6c2049df4700a (MD5) / O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de aquecimento solar compacto, que utiliza tubos de calor para transportar o calor absorvido na placa coletora para o reservatório térmico. A configuração proposta difere das concepções existentes de sistemas com tubos de calor porque o condensador é brasado à parede do reservatório térmico em vez de ser utilizado um trocador de calor.
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Avaliação da eficiência térmica de um coletor solar tipo tubo evacuado modificadoAvallone, Elson [UNESP] 29 July 2013 (has links) (PDF)
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Previous issue date: 2013-07-29Bitstream added on 2014-06-13T19:53:13Z : No. of bitstreams: 1
avallone_e_me_bauru.pdf: 1832025 bytes, checksum: 3c9dc17b98ecbc3d0da1306a71d373df (MD5) / A necessidade de fontes renováveis de energia, devido às alterações climáticas e, assim, a busca de fontes limpas de energia, justificam o crescente investimento em novos tipos de coletores solares. As pesquisas têm contribuído com essa expansão no âmbito dos coletores solares concentradores, tendo como objetivo principal seu Desempenho. Muitos trabalhos tem sido desenvolvidos utilizando a estratificação térmica do fluido no interior dos tubos e em reservatórios térmicos, assim como, a modelagem analítica para o problema de fluxo de calor. Baseando-se nas características de operação e em parâmetros de eficiência dos coletores por tubos evacuados convencionais, este trabalho propõe um estudo experimental de aquecimento de água por sistema de captação solar por tubos evacuados modificados em relação a um sistema convencional. Uma abordagem importante refere-se a separação física dos fluxos de água fria e quente no interior do tubo evacuado. O desempenho do sistema foi analisado a partir de testes experimentais ao ar livre com incidência solar. O vácuo no sistema estudado proporciona linearidade e constância na sua eficiência, em relação aos coletores solares por placas planas. Referindo-se a captação de energia do sistema, há um acréscimo de 8,7ºC na temperatura de saída da água aquecida em relação à sua entrada. O sistema ensaiado com um tubo evacuado produziu 105,78 litros de água aquecida, durante o dia solar disponível. Por se tratar de um trabalho experimental inédito, há uma grande dificuldade em localizar pesquisas referentes ao mesmo assunto, dificultando, assim, comparações entre os resultados obtidos e de outros trabalhos científicos / The need for renewable energy, due to climate change and thus search for clean energy sources justify the increased investment in new types of solar collectors. Research has contributed to this expansion within the concentrator solar collectors, with the main objective performance. Many studies have been developed using the thermal stratification of the fluid inside the tubes and in heat reservoirs, as well as the analytic modeling of the problem of heat flow. Based on the the operatining characteristics and performance parameters of evacuated tube collectors for conventional, this work proposes and experimental study of heating water by solar collection system for tubes modified compared to a conventional system. An important approach refers to physically separate the flows of hot and cold water inside the evacuated tube. The system performance was analyzed from experimental tests outdoors in sunlight. In this study the vacuum provides linearity and constancy in efficiency compared to a flat plate solar collectors. Refering to energy harvesting system, there is a increase of 8.7ºC in the outlet temperature of the heated water compared the entrance. With only one evacuated tube were production of 105.78 liters of heated water during the solar day available. Because it is unpublished experiment work, there is great difficulty in locating researches concerning the same subject, thus hampering comparisons between results and other scientific works
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Estudo dos processos de geração e transferência de cargas em corantes cianinasVismara, Marcus Vinícius Gonçalves [UNESP] 30 March 2015 (has links) (PDF)
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000842245.pdf: 4480004 bytes, checksum: cf890d88c92e5e1a14fd124dbb193a58 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os corantes cianinas apresentam bom potencial como camada ativa de células solares orgânicas (CSO), como por exemplo, são fortes absorvedores de luz visível e infravermelha, podem ser fabricados utilizando técnicas muito simples, com baixo custo e boa flexibilidade mecânica. No entanto apresentam certos problemas como baixa condutividade eletrônica e as células solares baseadas nestes materiais apresentam baixas eficiências. Neste contexto, este trabalho buscou compreender os processos de geração e transferência de cargas em blendas de corantes em cianina atuando como aceitadores ou doadores de elétrons. Foram utilizados os corantes trimetina (Cy7) com diferentes contraíons. As principais técnicas utilizadas neste estudo foram a de Ressonância de Spin Eletrônico (ESR) e uma variação com aplicação de luz durante a medida (LESR) em temperatura de 77 k. Foram estudados o efeito dos diferentes corantes, bem como o efeito de seus contraíons na geração e transferência de cargas. Para a análise dos resultados foram simulados os espectros de ESR e LESR para cada espécie paramagnética observada utilizando o software EasySpin. Atuando como aceitador de elétrons em blendas com o polímero MEH-PPV, as blendas com corantes Cy3 mostraram uma melhor geração e transferência de cargas fotoinduzidas em comparação com as blendas com corantes Cy7. Já atuando como doadores de elétrons em blendas com o fulereno C60, observou-se um efeito inverso, em que as blendas com corantes Cy7 apresentaram uma melhor geração e transferência de cargas fotoinduzidas. Além disso, os resultados de ESR e LERS mostraram diferentes sinais para o (C60)1 modificando-se apenas os contraíons dos corantes, que pode ser explicado baseando-se em estudos sobre morfologia. Por fim foram realizados estudos de oxidação das amostras a fim de comprovar a origem de alguns sinais de LESR em menores campos magnéticos / The eyanines dyes have good potential as an active layer of organic solar cells, for example, they are strong absorbers of visible and infrared light, can be manufactured using very simple techniques, with low cost and good mechanical flexibility. However, they present problems such as low eletronic conductivity and solar cells based on these materials exhbit low efficiencies. In this context, this study aimed to understand the photoinduced charge generation and transfer processes is blends of dyes based on cyanine acting as electron acceptors or donors for use in organic solar cells. Trimethine dyes (Cy3) and heptamethine dye (Cy7) with different counterions were used. The main technique used in this study were the Electronic Spin Resonance (ESR) and its variation with the application of light during the measurement (LESR) at temperature of 77 K. We studied the effect of different dyes, as well as the effect of its counterions in the charge generation and transfer. For the analysis of results were simulated the ESR and LESR spectra for each paramagnetic species observed through software EasySpin. Acting as electron acceptor in blends with the MEH-PPV polymer, the dyes blends with Cy3 dyes showed better photo-induced charge generation and transfer compared Cy7 dyes. However, working as electron donors in blends with C60 fullerene the opposite effect was observed, where the blends with Cy7 dyes show a better photo-induced charge generation and transfer than blends with Cy3 dyes. Moreover, the ESR and LESR results showed different signals for (C60)1- changing only the conunterions of the dye, which can be explained based on morphological studies. Finally, the samples oxidation studies were conducted to verify the originals of LESR signals at lower magnetic fields / FAPESP: 2010/20692-6
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Utilização de procedimentos multivariados no consumo de água e energia elétrica em habitações sociais com sistema de aquecimento solar / Multivariate procedures for use in water consumption and electricity in social housing with solar heating systemTutia, Marcelo Hiroshi [UNESP] 06 May 2015 (has links) (PDF)
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000843148.pdf: 1252440 bytes, checksum: 0bb257659edd87f44be9d42ef4f29481 (MD5) / Atualmente, fontes de energia renováveis são exploradas e usadas para o desenvolvimento da sociedade e se destacam por serem mais limpas e menos poluentes que as fontes de energia não renováveis. Entre estas fontes de energia renováveis, a energia solar é uma das mais aproveitadas, usada em sistemas fotovoltaicos para geração de energia elétrica e em sistemas de aquecimento solar de água, sendo a segunda utilização citada a mais conhecida, podendo ser vista em residências, comércios e indústrias. O sistema de aquecimento solar tem entre seus objetivos, o de proporcionar economia de energia elétrica, pois fornece água quente sem a necessidade de utilizar sistemas elétricos, como o chuveiro elétrico, que é um dos aparelhos que mais consome energia. Para proporcionar economia do consumo de energia elétrica, minimizar impactos ambientais, redirecionar investimentos em novas fontes geradoras de energia elétrica, o Governo do Estado de São Paulo, em conjunto com a Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de São Paulo - CDHU, como política de habitação, instalaram, nas residências de interesse social construídas a partir de 2007, o sistema de aquecimento solar de água. Na cidade de Ourinhos - SP, o conjunto habitacional Helena Braz Vendramini foi contemplado pelo sistema de aquecimento solar de água nas residências, porém, na mesma cidade, existe outro conjunto habitacional, o Orlando Quagliato, mas, por ser mais antigo, não possui o sistema de aquecimento solar, fator que motivou o presente estudo quanto à busca de determinantes para a viabilização e recomendação de características fundamentais para a otimização do aproveitamento de fonte de energia alternativa. O objetivo desta pesquisa foi aplicar procedimentos e técnicas de análise multivariada na avaliação do impacto econômico e na busca dos identificadores socioeconômicos fundamentais ... / Nowadays, renewable energy sources are exploited and used for the development of society and stand out for being cleaner and less polluting than non-renewable energy sources. These renewable energy sources, solar energy is one of the most exploited, used in photovoltaic systems for power generation and solar water heating systems, the second use cited the best-known and can be seen in homes, businesses and industries. The solar heating system has among its objectives, to provide energy saving because it provides hot water without the need for electrical systems, such as electric shower, which is one of the devices that consume more energy. To provide economy of energy consumption, minimize environmental impacts, redirect investments in new sources of electricity, the Government of the State of São Paulo, together with the Development Company Housing and Urban State of São Paulo - CDHU, as housing policy, installed in homes of social interest built from 2007, the solar heating system water. In Ourinhos - SP, Helena Braz Vendramini housing project was awarded the solar heating system water in homes, but in the same city, there is another housing project, the Orlando Quagliato, but being older, does not have the solar heating system, a factor that motivated this study and the search for determinants for the viability and recommendation of key features to optimize the alternative energy source to use. The objective of this research was to apply procedures and techniques of multivariate analysis in evaluating the economic impact and the pursuit of fundamental socioeconomic identifiers for the description of a rational use of water policy and energy in housing with and without solar water heating system. The results showed that differences between the housing are observed for combinations of consumption and socioeconomic variables and the association of positivity between these sets of variables was...
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Estrutura eletrônica de derivados de C60 para aplicações em células solares orgânicasFerreira, Rodrigo Marques [UNESP] 14 February 2014 (has links) (PDF)
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Previous issue date: 2014-02-14Bitstream added on 2014-12-02T11:21:00Z : No. of bitstreams: 1
000752686.pdf: 1677927 bytes, checksum: 39259b0bc7b91b06d1866f18b7b5f124 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Atualmente existe uma grande demanda no desenvolvimento de novas fontes de energia. Uma das possíveis alternativas para produção de energia são as células solares e, dentre estas, as células solares orgânicas. Estas ainda apresentam baixa eficiência na conversão de energia, por isso um grande número de pesquisas vem sendo realizadas com o intuito de melhorar suas características. No presente trabalho estudamos os componentes aceitadores de elétrons, utilizados na camada ativa das células solares orgânicas, especificamente aqueles formados por C60 e seu derivados, que têm sido amplamente estudados, devido ao seu bom desempenho. Estes estudos visam principalmente ajustar os níveis eletrônicos, assim possibilitando o aumento da tensão de circuito aberto e, por sua vez, aumentando a eficiência de conversão de energia. Nesse trabalho propõe-se uma metodologia que apresenta bons resultados na representação das propriedades estruturais e eletrônicas dos sistemas aqui estudados. Esta metodologia utiliza níveis de teoria semi-empíricos e ab initio. Também foram investigados métodos para correlacionar as propriedades eletrônicas dos materiais estudados com a tensão de circuito aberto, já que esta tensão está diretamente relacionada à eficiência das células solares orgânicas. Através deste trabalho encontramos um método capaz de simular a tensão de circuito aberto com desvio médio de 13%. Por fim, investigamos possíveis substituições químicas em derivados de C60. A partir desse estudo, notamos padrões de comportamentos nos níveis eletrônicos ocasionados de acordo com o tipo de substituinte / Today, there is a great demand in the development of new energy resources. One of the possible alternatives for energy production are solar cells and, among them, organic solar cells. They still have low efficiency in energy conversion, therefore a lot of research has been conducted in order to improve their characteristics. In this work we studied the electron acceptor components, used in the active layer of organic solar cells, specifically those formed by C60 and its derivatives, which have been widely studied because their good charge transport properties. These studies mainly aim at adjusting the electronic levels, thus enabling the increase of the open circuit voltage and increasing the efficiency of energy conversion. In this work we propose a methodology that provides good results in the representation of the structural and electronic properties of the systems hereby studied. This methodology is a mix of semiempirical and ab initio theory levels. We also investigated methods to correlate the electronic properties of materials studied with the open circuit voltage, as this is directly linked to the efficiency of organic solar cells. Through this work we found a method to simulate the open-circuit voltage with a medium deviation of 13%. And finally, we investigate possible chemical substitutions on the C60 derivatives. From this study, we observed patterns in electron levels behavior caused according to the type of the substituent
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Estudio de Viabilidad en la Obtención de Celdas Solares de Bajo CostoHerrera Velazco, Felipe Javier January 2009 (has links)
El objetivo general del presente trabajo de título es estudiar la viabilidad de obtener celdas
solares de bajo costo, con la finalidad de fabricar una celda solar con los equipos y
tecnología disponibles en la actualidad en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas
de la Universidad de Chile. Para esto se estudiaron las etapas de obtención de una celda
solar, tal como el proceso de formación de textura en el sustrato, deposición y difusión de
distintas capas dopantes y formación de contactos metálicos.
En la actualidad, nuestra facultad ha considerado la importancia que existe en
la investigación de este tipo de energía. Es por esto que la Dra. Denise Criado, del
Departamento de Ciencias de los Materiales de la Universidad de Chile, ha iniciado
esta línea de investigación, comenzando con la fabricación y caracterización de películas
delgadas para aplicación en celdas solares de bajo costo en un laboratorio convencional.
Sin duda, para desarrollar esta tecnología es necesario disponer de un laboratorio con las
características adhoc, el cual no está disponible. Por lo tanto, es necesario reacondicionar
equipos e instalaciones para cumplir los requerimientos mínimos de fabricación y limpieza.
Los procesos iniciales de fabricación fueron destinados para acondicionar y mejorar las
condiciones de construcción y poder definir factores que influían de forma relevante en los
flujos de corriente del dispositivo definitivo. Para esto se determinaron volúmenes óptimos
de películas a través de los experimentos y literatura, tiempos óptimos de exposición y
deposición dentro de los diversos procesos involucrados. Se logró fabricar una juntura
de aluminio, silicio y fósforo, para posteriormente depositar contactos metálicos y así
lograr medir flujos de corriente. A su vez, se probó una celda solar, donde los contactos
eran proporcionados por un polímero conductor. De estas medidas se logró determinar la
existencia de aumentos en el flujo de corriente, tanto en junturas con contactos poliméricos
como en junturas con contactos metálicos comparadas con medidas realizadas a la juntura
sin contacto. El mayor aumento en el flujo de corriente fue obtenido en una celda con
contactos metálicos, llegando cerca de 49 mA, por sobre el flujo de 3,3 mA obtenido en
celdas con contacto polimérico, sobre probetas de 1 in2
. Se obtuvo una eficiencia de 1,5
% para la celda de contactos metálicos, valor que puede aumentar mejorado procesos que
lleven a un mejor contacto metálico, disminuir resistencias en el cuerpo de la celda y en los
contactos, disminuir impurezas, mejorar gradiente de difusión y minimizar contacto lateral
entre capas.
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