Desenvolvimento de um sistema de ensaio de módulos fotovoltaicos

Com a progressiva disseminação de sistemas fotovoltaicos nos últimos anos tornouse cada vez mais importante a correta caracterização dos módulos fotovoltaicos. A partir da análise da curva corrente versus tensão são obtidas as principais características elétricas de um módulo fotovoltaico, especialmente a potência máxima que o módulo é capaz de fornecer a uma determinada carga. Nesta dissertação é descrito o desenvolvimento de um sistema de ensaios e apresentada uma metodologia para a determinação de curvas características 1-V de módulos fotovoltaicos sob iluminação natural. Sempre observando as normas nacionais e internacionais que regulam ensaios de dispositivos fotovoltaicos, foram estudadas as grandezas necessárias para o levantamento das curvas e qual a instrumentação mais adequada em função das disponibilidades do Laboratório de Energia Solar da UFRGS. o sistema de medidas foi montado e posto em operação. Para o funcionamento automatizado deste sistema foi desenvolvido e implantado um software específico de aquisição de dados e controle. Com o sistema desenvolvido foi levantada a curva I-V de um módulo padrão, previamente calibrado no Instituto de Energías Renovables do Centro de Investigaciones Energéticas y Medioambientales de Madrid, Espanha, e comparados os resultados, os quais mostraram ótima concordância. Através de uma análise das incertezasassociadas ao experimento é demonstradaa adequaçãodo métodoe do instrumentalutilizado.

Análise de associações de módulos fotovoltaicos

A utilização de sistemas fotovoltaicos tem se intensificado bastante nos últimos anos. A medida que a demanda exigida do sistema aumenta, torna-se necessário associar uma certa quantidade de módulos fotovoltaicos em arranjos série e paralelo a fim de que se tenham níveis de tensões e intensidades de correntes adequados. Essas associações de módulos ocasionam perdas de potência pois os módulos não apresentam características idênticas. Essa não identicidade e eventuais desuniformidades de iluminamento entre os módulos do sistema também podem provocar o aparecimento de pontos quentes no sistema e fazer com que alguns módulos operem como carga e não como geradores de energia elétrica. Com a finalidade de analisar o comportamento de sistemas fotovoltaicos ao longo de seu funcionamento, foi montado um sistema fotovoltaico experimental nas dependências do Laboratório de Energia Solar da UFRGS. Os módulos que o compuseram foram caracterizados individualmente através do levantamento de suas curvas características I-V e foram associados em duas configurações diferentes. Durante os ensaios, as principais grandezas do sistema foram monitoradas e armazenadas em arquivos através de um programa de aquisição de dados especialmente implementado para este fim. Através do monitoramento do sistema ao longo do seu funcionamento, foi possível compreender melhor as causas das perdas de potência de sistemas fotovoltaicos Nesta Tese é analisado o comportamento deste sistema fotovoltaico, nas duas configurações, nas situações de circuito aberto, curto-circuito e em operação perto do ponto de máxima potência, com e sem sombreamento de módulos, incluindo a comparação entre os resultados experimentais e os previstos teoricamente. Esta análise permitiu estender a caracterização de efeitos possíveis para outros sistemas que venham a operar em situações similares. Além destas análises de comportamento do sistema, foi implementado um programa de simulação do desempenho de sistemas fotovoltaicos, o qual considera um grande número de fatores que influenciam no mesmo entre eles a temperatura dos módulos, a reflexão da radiação solar, a variação do espectro solar em função da massa de ar e a queda de tensão nos condutores do sistema. Os dados monitorados também foram utilizados para validar os resultados obtidos através deste programa, podendo ser observada uma ótima concordância.

Os efeitos de fluxos de prótons sobre dispositivos MOS no espaço

Dispositivos microeletrônicos como células solares e circuitos integrados MOS em satélites, estão sujeitos ao bombardeamento de partículas de alta energia, especialmente os uxos de prótons. Os danos causados pela irradiação de prótons podem ser facilmente simulados usando as técnicas implantação iônica, uma vez que os estudos de con abilidade dos dispositivos em condições reais (no espaço) são despendiosos. A proposta deste trabalho é usar capacitores MOS para estudar a in uência do bombardeamento de prótons na degradação do tempo de vida de portadores minoritários, na mudança de corrente de fuga através do SiO2 e na mudança da carga efetiva na interface SiO2/Si. Assim como o tempo de vida está relacionado aos defeitos criados na estrutura cristalina devido às colisões das partículas com os átomos de Si, a corrente de fuga caracteriza a estabilidade do dielétrico e a carga efetiva mostra o quanto a tensão de limiar dos transistores MOS (VT) é afetada. Uma combinação de formação de zona desnuda na região de depleção e gettering por implanta ção iônica na face inferior das lâminas garantiu o melhoramento do tempo de vida nos capacitores MOS. Os aceleradores de íons do Laboratório de Implantação Iônica da UFRGS foram usados para produzir bombardeamentos de prótons com energias de 100keV , 200keV , 600keV e 2MeV , e doses no intervalo de 1x10 9 cm-2 a 3x10 12 cm-2 O tempo de vida de geração foi obtido através do método C-t (Zerbst modificado), a corrente de fuga através do método I-V e a carga criada no óxido através do método C-V de alta freqüência. A literatura apresenta dados de uxos de prótons no espaço possibilitando a conexão entre os efeitos simulados por implantação iônica e o espectro solar real. Como eventos solares apresentam variabilidade, alguns casos de atividade solar proeminente foram estudados. Foi de nida a função (x) que relaciona a concentração defeitos eletricamente ativos com a profundidade e foi feito um cálculo para estimar as conseqüências sobre o tempo de vida dos portadores minorit ários. Os resultados mostram que um dia de atividade solar expressiva é su ciente para degradar o tempo de vida intensamente, tendo como conseqüência a destruição de uma célula solar sem blindagem.

Caracterização elétrica de estruturas metal/dielétrico high-k/Si

Foram estudadas as propriedades elétricas de estruturas MOS envolvendo materiais com Zr e Hf: Al/HfO2/Si, Al/HfAlO/Si, Al/ZrO2/Si e Al/ZrAlO/Si depositadas por JVD (Jet Vapor Deposition) submetidas a diferentes doses de implantação de nitrogênio e tratamentos térmicos; Au/HfO2/Si e Au/HfxSiyOz/Si preparadas por MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) e Au/HfxSiyOz/SiO2/Si preparadas por sputtering reativo em O2 submetidas a tratamentos térmicos distintos. Para isso, além das medidas de C-V e I-V padrão, foi desenvolvido o método da condutância para estudo da densidade de estados na interface dielétrico/Si, o qual mostrou-se mais viável para as estruturas com dielétricos alternativos. A inclusão de Al na camada de dielétrico, bombardeamento por íons de nitrogênio, e tratamentos térmicos rápidos em atmosferas de O2 e N2 foram responsáveis por mudanças nas propriedades das amostras. Diversos mecanismos físicos que influenciam as propriedades elétricas dessas estruturas foram identificados e discutidos. Foi constatado que as interfaces com menores densidades de estados foram as das amostras preparadas por MOCVD e sputtering reativo.

Desenvolvimento de modelo de malária experimental em ratos wistar e avaliação da influência da infecção no perfil farmacocinético e na distribuição tecidual da quinina

Objetivos: Desenvolver modelo de malária experiemtnal em ratos Wistar e avaliar a influência da infecção noperfil farmacocinético e na distirbuição tecidual da quinha (QN) Metodologia: No desenvolvimento da infecção exerimental de ratos Wistar por Plasmodium berghei foram testados diferente inóculos pela via i.v. e i.p. em diferentes idades. A adequabilidade do protocolo proposto foi avaliada utilizando cloroquina. Neste modelo, as doses efetivas da QN foram estabelecidas após administração oral, utilizando protocolo de tratamento padronizado. Os perfis famacocinéticos da QN após administração i.v. de 50 mg/kg a ratos sadios e oral de 250 mg/kg a ratos sadios e infectados por P. berghei, com baixa e alta parasitemia, foram avaliados após quantificação da QN através de metodologia por cromatografia em líquido de alta eficiência validada. A distribuição hepática e muscular do fármaco emr atos sadios e com alta parasitemia foi avaliada por microdiálise. Resultados e Discussão: O protocolo para desenvolver malária experimental em ratos Wistar utiliando inoculação i.v. de 10ª hemáceas parasitas por P. berghei em animais de 5 semanas mostrou-se adequado quando testado com cloroquina. As doses de QN de 50 e 250 mg/kg foram efetivas na cura da malária experimental. Após adminsitração i.v. de QN a ratos sadios, obteve-se volume dee distribuição (Vd) de 11.6 4.1 L.Kg , clearencece (CI) de 5,8 2,2 L.Kg .h e meia-vida de 2,1 1,2h. Após administração oral, uma tendência de redução do CI e aumento do Vd. proporcional ao nível parasitêmico, foi observada. As frações livres teciduais da QN em ratos infectados foram inferiores às obtidas em ratos sadios, observando-se maiores concentrações musculares do que hepáticas. Conclusões: As alterações famacocinéticas da QN causadas pelos diferentes níveis de parasitemia observadas na evolução da malária devem ser levadas em consideração quando da deeerminação do esquema posológico do fármaco, visando garantir o sucesso terapêutico e principalmente, a segurança para o indivíduo infectado.

Potencial evocado auditivo de tronco encefálico em crianças nascidas pré-termo e a termo

Os potenciais evocados auditivos de tronco encefálico (PEATE) permitem a análise neurofisiológica das vias auditivas. Diversos autores relatam que suas características podem variar em crianças nascidas pré ou a termo. Objetivos: comparar as latências absolutas das ondas I, III e V e dos intervalos interpicos entre crianças nascidas pré e a termo. Metodologia: coorte comparativa e prospectiva, os sujeitos em estudo foram crianças nascidas pré e a termo que realizaram PEATE em três avaliações (aos quatro, 12 e 20 meses de idade), precedido de avaliação otorrinolaringológica e audiológica o com objetivo de garantir que não apresentavam alteração auditiva. Resultados: ingressaram 124 crianças (73 pré-termo). Não foi encontrada diferença estatística (P>0,05) na comparação dos resultados entre os gêneros, bem como interaural. Portanto, todas as análises estatísticas usaram como unidade amostral a orelha. Na comparação entre os grupos, através do teste t para as amostras independentes, aos quatro e aos 12 meses, as latências absolutas nas ondas I, III e V e os interpicos das ondas I-III, I-V e III-V apresentaram diferenças estatisticamente significativas. Aos 20 meses somente não apresentou diferença a latência absoluta da onda I. Foi encontrada correlação inversa forte (coeficiente de Pearson) entre a idade gestacional e as latências absolutas das ondas, bem como com os intervalos interpicos. Conclusão: a maturação do sistema auditivo, avaliada através do PEATE, ocorre de forma distinta entre crianças nascidas pré e a termo; portanto recomenda-se que a aplicação do PEATE em crianças pré-termo, menores de 20 meses, leve em consideração a idade gestacional.