Estudo e desenvolvimento de materiais fotoconversores dopados com íons terras raras para aplicações em células solares (2017)
- Authors:
- Autor USP: MUSCELLI, WESLEY CARDOSO - FFCLRP
- Unidade: FFCLRP
- Sigla do Departamento: 593
- Subjects: ÍONS; TERRAS RARAS; CÉLULAS SOLARES; PROCESSO SOL-GEL; ELETROQUÍMICA; SEMICONDUTORES (FÍSICO-QUÍMICA); ENERGIA SOLAR
- Keywords: Células solares; Conversão ascendente; Conversão descendente; Downconversion; Elementos terras raras; Metodologia sol-gel; Rare earths; Silicon solar cell; Sol-gel methodology; Upconversion
- Language: Português
- Abstract: Os materiais fotovoltaicos de maior importância comercial ainda são aqueles constituídos por semicondutores inorgânicos. Nesse contexto, células solares de silicio demonstram algumas vantagens como o baixo custo de fabricação, fácil passivação e texturização. No entanto, o maior inconveniente do emprego das células solares de sílicio está relacionado com as eficiências de conversão do espectro solar em eletricidade. A eficiência máxima teórica de dispositivos fotovoltaicos de junção simples é de apenas 30%. Uma das estratégias de aumento das baixas eficiências inerentes a essas células de sílicio consiste no ajuste do espectro solar ao band gap do material semicondutor. Nesse sentido, materiais que apresentam conversão ascendente ou conversão descendente de energia podem ser utilizados para tal finalidade. O processo de conversão ascendente envolve a conversão de dois ou mais fótons de menor energia em um fóton de maior energia por íons lantanídeos opticamente ativos, ao passo que o processo de conversão descendente consiste na conversão de um fóton de maior energia em dois fótons de menor energia. No presente trabalho foram estudados sistemas SiO2-Nb2Os, SiO2-Ta20s e SiO2-HfO2, com razão molar de Si/(Nb, Ta, Hf) de 70/30 e dopados com tons terras raras (Pr3+, Pr3+/Yb3+, Tm3+/Er3+/Yb3+, Tm3+/Yb3+ e Eu3+), na forma de xerogéis e guias de onda. Esses materiais foram sintetizados pela metodologia sol-gel. Buscou-se averiguar a influência da concentração de íons lantanídeos e também da temperatura de tratamento térmico nos processos de cristalização. Especificamente, avaliou-se o efeito da transferência de energia matriz-íon e íon-íon em função da concentração de dapantes e também como o teor de íons lantanídeos influencia os processos de conversão de fótons na região do W/VIS para o infravermelho próximo e também do infravermelho próximo para a região do visível. Guias de onda desses sistemasainda foram estudados em relação às suas propriedades ópticas, objetivando aplicações como concentradores solares luminesncentes
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2017
- Data da defesa: 10.08.2017
-
ABNT
MUSCELLI, Wesley Cardoso. Estudo e desenvolvimento de materiais fotoconversores dopados com íons terras raras para aplicações em células solares. 2017. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2017. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-09102017-113337/. Acesso em: 23 abr. 2024. -
APA
Muscelli, W. C. (2017). Estudo e desenvolvimento de materiais fotoconversores dopados com íons terras raras para aplicações em células solares (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-09102017-113337/ -
NLM
Muscelli WC. Estudo e desenvolvimento de materiais fotoconversores dopados com íons terras raras para aplicações em células solares [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-09102017-113337/ -
Vancouver
Muscelli WC. Estudo e desenvolvimento de materiais fotoconversores dopados com íons terras raras para aplicações em células solares [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-09102017-113337/
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