Methodology of quantifying curvature of Fresnel lenses and its effect on CPV module performance

Fresnel lenses used as primary optics in concentrating photovoltaic modules may show warping produced by lens manufacturing or module assembly (e.g., stress during molding or weight load) or due to stress during operation (e.g., mismatch of thermal expansion between different materials). To quantify this problem, a simple method called “checkerboard method” is presented. The proposed method identifies shape errors on the front surface of primary lenses by analyzing the Fresnel reflections. This paper also deals with the quantification of the effects these curvatures have on their optical performance and on the electrical performance of concentrating modules incorporating them. This method can be used to perform quality control of Fresnel lenses in scenarios of high volume production.

Induced thermo-mechanical stress in CPV receivers with cycled high intensity light

CPV receivers are made of materials with very different lineal expansion coefficients. Strong variations in DNI due to the passage of clouds can cause sudden temperature changes that creates mechanical stress. For common solder and metal filled polymers the plastic limit could be reached causing substantial fatigue. The best forecast of receiver reliability is therefore achieved by applying an intermittent light source with nominal irradiance level and a number of cycles equal to the expected cloud passages for a given site. The UPM has developed specialized equipment, dubbed the LYSS (Light cYcling Stressing Source), for carrying out such experiments. The small thermal capacity of receivers allows simulating more than 25000 cycles per week. The number of deep transients expected for Madrid in 30 years operation, based on available data, is about 45000. We are currently using the system to cycle a ?Ge/Ag Epoxy/aluminum? receiver, which shows no degradation after 20000 cycles. The equipment can cast up to 200 and 70 W/cm2 on 0.1 and 1 cm2 cells, respectively.

Analysis of thermo-mechanical stress effects on CPV receiver under high intensity light cycles

After construction of the LYSS (Light cYcling Stressing Source) in early 2014, several CPV receivers, with and without secondary optical element (SOE) have been aged under fast transient illumination cycling,. The test plan for Madrid consisted of 50000 cycles. Receivers with poor heat spreaders showed low reliability but those with thicker metal layers passed the test well. The operation of LYSS along 8 months, after more than 250000 cycles, did not show any significant failure, except lamp reposition every 120 hours, in average. The equipment seems valid for unveiling weak receiver designs with respect to intensive illumination, in steady and transient modes.

Determination of spectral variations by means of component cells useful for CPV rating and design

A methodology is presented to determine both the short-term and the long-term influence of the spectral variations on the performance of Multi-Junction (MJ) solar cells and Concentrating "This is the peer reviewed version of the following article: R. Núñez, C. Domínguez, S. Askins, M. Victoria, R. Herrero, I. Antón, and G. Sala, “Determination of spectral variations by means of component cells useful for CPV rating and design,” Prog. Photovolt: Res. Appl., 2015., which has been published in final form at http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pip.2715/full. This article may be used for non-commercial purposes in accordance with Wiley Terms and Conditions for Self-Archiving [http://olabout.wiley.com/WileyCDA/Section/id-820227.html#terms]." Photovoltaic (CPV) modules. Component cells with the same optical behavior as MJ solar cells are used to characterize the spectrum. A set of parameters, namely Spectral Matching Ratios (SMRs), is used to characterize spectrally a particular Direct Normal Irradiance (DNI) by comparison to the reference spectrum (AM1.5D-ASTM-G173-03). Furthermore, the spectrally corrected DNI for a given MJ solar cell technology is defined providing a way to estimate the losses associated to the spectral variations. The last section analyzes how the spectrum evolves throughout a year in a given place and the set of SMRs representative for that location are calculated. This information can be used to maximize the energy harvested by the MJ solar cell throughout the year. As an example, three years of data recorded in Madrid shows that losses lower than 5% are expected due to current mismatch for state-of-the-art MJ solar cells.

Atmospheric parameters, spectral indexes and their relation to CPV spectral performance

Air Mass and atmosphere components (basically aerosol (AOD) and precipitable water (PW)) define the absorption of the sunlight that arrive to Earth. Radiative models such as SMARTS or MODTRAN use these parameters to generate an equivalent spectrum. However, complex and expensive instruments (as AERONET network devices) are needed to obtain AOD and PW. On the other hand, the use of isotype cells is a convenient way to characterize spectrally a place for CPV considering that they provide the photocurrent of the different internal subcells individually. Crossing data from AERONET station and a Tri-band Spectroheliometer, a model that correlates Spectral Mismatch Ratios and atmospheric parameters is proposed. Considering the amount of stations of AERONET network, this model may be used to estimate the spectral influence on energy performance of CPV systems close to all the stations worldwide.

Characterization of CPV arrays based on differences on their thermal resistances

Thermal characterization of Concentrating Photovoltaics (CPV) modules and Arrays is needed to determine their performance and modelling of energy forecast. Module-ambient thermal resistance is easily obtained from its definition but the cell-module thermal resistant needs to be estimated from indirect procedures, two of them are presented in this paper. In addition, an equivalent parameter is defined, the Concentrator Nominal Operating Module/Cell Temperature (CNOMT/CNOCT), the temperature at Concentrator Standard Operating Conditions (CSOC). Definitions and expression to relate (CNOMT/CNOCT) to thermal resistances are presented, plus several examples of estimations from real operating arrays.

Development of a full hybrid lighting-CPV prototype and savings in a real case operation

A full Hybrid lighting-CPV prototype has been assembled. This new concept mixes a classical CPV module with the production of light for illumination without a double conversion (solar energy to electricity and electricity to light) allowing a higher efficiency to the whole system. The present prototype is based on a commercial CPV module that has been adapted in order to be hybrid, adjusting the receivers to pass the fibers into the module, inserting a holder to adjust x,y and z position of the fibers and changing the original parquet of lenses by a bifocal one composed most of the original lenses and the inclusion of other lenses in the position of the corners. Results show that with a minimal loss in the CPV part, a luminous flux is obtained that can be used to illuminate. Adding an additional electrical lamp and a light sensor that enables this lamp when no light from the sun is received, a 38% saving on lighting electricity is expected in Madrid during a year.

Module optical analyzer: Identification of defects on the production line

The usefulness of the module optical analyzer when identifying module defects on production line is presented in this paper. Two different case studies performed with two different kind of CPV modules are presented to show the use of MOA both in IES-UPM and Daido Steel facilities.

Spectral study and classification of worldwide locations considering several multijunction solar cell technologies

Multi-junction solar cells are widely used in high-concentration photovoltaic systems (HCPV) attaining the highest efficiencies in photovoltaic energy generation. This technology is more dependent on the spectral variations of the impinging Direct Normal Irradiance (DNI) than conventional photovoltaics based on silicon solar cells and consequently demands a deeper knowledge of the solar resource characteristics. This article explores the capabilities of spectral indexes, namely, spectral matching ratios (SMR), to spectrally characterize the annual irradiation reaching a particular location on the Earth and to provide the necessary information for the spectral optimization of a MJ solar cell in that location as a starting point for CPV module spectral tuning. Additionally, the relationship between such indexes and the atmosphere parameters, such as the aerosol optical depth (AOD), precipitable water (PW), and air mass (AM), is discussed using radiative transfer models such as SMARTS to generate the spectrally-resolved DNI. The network of ground-based sun and sky-scanning radiometers AERONET (AErosol RObotic NETwork) is exploited to obtain the atmosphere parameters for a selected bunch of 34 sites worldwide. Finally, the SMR indexes are obtained for every location, and a comparative analysis is carried out for four architectures of triple junction solar cells, covering both lattice match and metamorphic technologies. The differences found among cell technologies are much less significant than among locations.

Sofrimento psíquico em trabalhadores do lixo: um olhar da psicodinâmica do trabalho

O número de catadores, caminhoneiros e trabalhadores informais que utilizam o trabalho com o lixo como forma de sobrevivência cresce em todo país. Sabe-se que esse tipo de trabalho oferece vários riscos à saúde física: no entanto, há poucos estudos sobre os efeitos que pode ocasionar na saúde mental. Diante disso, o presente estudo, de caráter exploratório, teve como objetivo compreender o sofrimento psíquico decorrente do trabalho de manuseio e triagem de resíduos sólidos recicláveis em trabalhadores de uma corporativa de reciclagem da região metropolitana de São Paulo. O referencial teórico utilizado foi a Psicodinâmica do Trabalho, disciplina clínica e teórica que se sustenta na descrição e no conhecimento das relações entre trabalho e saúde mental. Utilizou-se também o método específico da Psicodinâmica do Trabalho, regido pelos princípios da pesquisa-ação, que liga a intervenção à pesquisa. A coleta de dados se deu através da criação de um grupo de expressão, em que foram abordadas questões ligadas às vivências e experiências dos trabalhadores que manuseiam resíduos sólidos recicláveis. A análise dos dados mostra que a organização do trabalho neste caso torna-se pano de fundo para a problemática do sofrimento psíquico, uma vez que, na cooperativa, os trabalhadores têm certo controle sobre a realização da tarefa, podendo interferir no processo de trabalho. Constatou-se ainda que o sofrimento psíquico decorrente do trabalho assume diversas formas: a negação do risco à saúde física decorrente da precariedade e insalubridade do trabalho, que se concretiza pela não-utilização dos equipamentos de segurança (EPI) e por maus hábitos de higiene: a negação da dificuldade em manusear o lixo, pela busca de vantagens na atividade realizada que ajudem a suportar o contato com o que é sujo e desvalorizado e pela luta para manter-se no trabalho, que proporciona a cooperação entre os sujeitos - sendo a solidariedade e a cooperação as características mais marcantes nas relações entre esses trabalhadores. Entende-se que o trabalho realizado tem grande importância social, mas é preciso atentar para o fato de que o problema da destinação do lixo não pode superar a problemática dos efeitos sobre a saúde dos trabalhadores. Esse quadro só poderá ser alterado com melhores condições de trabalho e, principalmente, com o reconhecimento da atividade como algo fundamental para a sociedade e que, como tal, deve ser valorizado.(AU)

Sofrimento psíquico em trabalhadores do lixo: um olhar da psicodinâmica do trabalho

O número de catadores, caminhoneiros e trabalhadores informais que utilizam o trabalho com o lixo como forma de sobrevivência cresce em todo país. Sabe-se que esse tipo de trabalho oferece vários riscos à saúde física: no entanto, há poucos estudos sobre os efeitos que pode ocasionar na saúde mental. Diante disso, o presente estudo, de caráter exploratório, teve como objetivo compreender o sofrimento psíquico decorrente do trabalho de manuseio e triagem de resíduos sólidos recicláveis em trabalhadores de uma corporativa de reciclagem da região metropolitana de São Paulo. O referencial teórico utilizado foi a Psicodinâmica do Trabalho, disciplina clínica e teórica que se sustenta na descrição e no conhecimento das relações entre trabalho e saúde mental. Utilizou-se também o método específico da Psicodinâmica do Trabalho, regido pelos princípios da pesquisa-ação, que liga a intervenção à pesquisa. A coleta de dados se deu através da criação de um grupo de expressão, em que foram abordadas questões ligadas às vivências e experiências dos trabalhadores que manuseiam resíduos sólidos recicláveis. A análise dos dados mostra que a organização do trabalho neste caso torna-se pano de fundo para a problemática do sofrimento psíquico, uma vez que, na cooperativa, os trabalhadores têm certo controle sobre a realização da tarefa, podendo interferir no processo de trabalho. Constatou-se ainda que o sofrimento psíquico decorrente do trabalho assume diversas formas: a negação do risco à saúde física decorrente da precariedade e insalubridade do trabalho, que se concretiza pela não-utilização dos equipamentos de segurança (EPI) e por maus hábitos de higiene: a negação da dificuldade em manusear o lixo, pela busca de vantagens na atividade realizada que ajudem a suportar o contato com o que é sujo e desvalorizado e pela luta para manter-se no trabalho, que proporciona a cooperação entre os sujeitos - sendo a solidariedade e a cooperação as características mais marcantes nas relações entre esses trabalhadores. Entende-se que o trabalho realizado tem grande importância social, mas é preciso atentar para o fato de que o problema da destinação do lixo não pode superar a problemática dos efeitos sobre a saúde dos trabalhadores. Esse quadro só poderá ser alterado com melhores condições de trabalho e, principalmente, com o reconhecimento da atividade como algo fundamental para a sociedade e que, como tal, deve ser valorizado.(AU)

A IMPRENSA NA CONSTRUÇÃO DA IMAGEM PÚBLICA DO CANDIDATO AFFONSO PENNA NA ELEIÇÃO DE 1906

O presente trabalho tem por objetivo analisar o período de propaganda eleitoral à presidência da República de 1906, centrando seu objeto no candidato único para presidente, o mineiro, Affonso Penna. Nesse sentido procura-se trabalhar, especificamente, o papel da imprensa na candidatura e na construção da imagem pública, no transcurso entre agosto de 1905 a fevereiro de 1906, em dois jornais cariocas: o Correio da Manhã e o jornal O Paíz. Entre eles, a menção de Penna pode ser analisada apenas nas Cartas Mineiras do Correio da Manhã, a qual apresenta o percentual de 37% de conteúdos sobre o candidato. Desses, 54,5%, relacionam-se às suas caracterizações imagéticas e os 45,5% a sua candidatura. Quanto à construção da etapa teórica remete às obras que incluem o universo da comunicação, da propaganda política e ideológica, principalmente, na ótica brasileira. Procura-se, também, descrever a trajetória política de Affonso Penna, tendo como pano de fundo o ambiente político. Como método de coleta de dados, cita-se as pesquisas bibliográficas e documentais e como instrumento de investigação a análise de conteúdo.(AU)

A IMPRENSA NA CONSTRUÇÃO DA IMAGEM PÚBLICA DO CANDIDATO AFFONSO PENNA NA ELEIÇÃO DE 1906

O presente trabalho tem por objetivo analisar o período de propaganda eleitoral à presidência da República de 1906, centrando seu objeto no candidato único para presidente, o mineiro, Affonso Penna. Nesse sentido procura-se trabalhar, especificamente, o papel da imprensa na candidatura e na construção da imagem pública, no transcurso entre agosto de 1905 a fevereiro de 1906, em dois jornais cariocas: o Correio da Manhã e o jornal O Paíz. Entre eles, a menção de Penna pode ser analisada apenas nas Cartas Mineiras do Correio da Manhã, a qual apresenta o percentual de 37% de conteúdos sobre o candidato. Desses, 54,5%, relacionam-se às suas caracterizações imagéticas e os 45,5% a sua candidatura. Quanto à construção da etapa teórica remete às obras que incluem o universo da comunicação, da propaganda política e ideológica, principalmente, na ótica brasileira. Procura-se, também, descrever a trajetória política de Affonso Penna, tendo como pano de fundo o ambiente político. Como método de coleta de dados, cita-se as pesquisas bibliográficas e documentais e como instrumento de investigação a análise de conteúdo.(AU)

A DIVERSIDADE RELIGIOSA NO ESPAÇO ESCOLAR ADVENTISTA DO ABCD PAULISTA

Tendo como pano de fundo a confessionalidade da rede adventista de educação presente de maneira marcante no espaço escolar e a intensa diversidade religiosa discente, esta pesquisa analisa a relação de possíveis tensões entre a confessionalidade escolar e a diversidade religiosa presente neste espaço. Leva em consideração o processo de modernidade causadora de importantes transformações na educação, na religião e na forma dos dois institutos se relacionarem. Levou-se em consideração o perfil socioeconômico e religioso dos alunos e possíveis tensões na recepção do religioso no espaço escolar adventista por parte dos discentes, inclusive por aqueles que se declaram adventistas. O espaço escolhido para esta pesquisa foi o de colégios adventistas localizadas no contexto do ABCD Paulista, que ofertam o Ensino Médio. Estas unidades escolares estão situadas nas cidades de Diadema, Santo André e São Caetano do Sul, cidades localizadas na mesma microrregião, mas com distintas realidades socioeconômicas

O PSC E A NOÇÃO DE “FAMÍLIA TRADICIONAL” COMO IDENTIDADE PARTIDÁRIA E RELIGIOSA: ANÁLISE DO PROCESSO ELEITORAL DE 2014

A presente dissertação analisa como o Partido Social Cristão (PSC), ao longo do tempo, se apropriou da identidade religiosa de seus atores políticos que na sua maioria são membros da Frente Parlamentar Evangélica, os quais defendem no espaço público a “família tradicional”, em detrimento da pluralidade de arranjos familiares na contemporaneidade. Para explicitar o objeto - “família tradicional” e PSC -, foi necessário retroceder no tempo e investigar na historiografia os primórdios da inserção dos evangélicos na política brasileira. Em vista disso, analisamos a participação dos evangélicos nos respectivos períodos do Brasil: Colônia, Império e República. A dificuldade da entrada de evangélicos na política partidária, dentre outros fatores, se deve àinfluência do catolicismo no Estado. Assim sendo, averiguamos em todas as Constituições (1824, 1891, 1934, 1937, 1946, 1967, 1969 e 1988) o que a mesma diz no que tange a proibição e a liberdade religiosa no país. Logo, verificamos entre as Eras Vargas e República Populista, que ocorreu com intensidade a transição do apoliticismo para o politicismo entre os evangélicos brasileiros, porém, eles não recebiam o apoio formal de suas igrejas. Em seguida, a participação dos evangélicos na arena política durante a ditadura militar foi investigada com destaque para o posicionamento de vanguarda da IECLB, através do Manifesto de Curitiba e, também com a presença de parlamentares evangélicos no Congresso Nacional. A politização pentecostal é ressaltada em nosso trabalho, através do pioneirismo de Manoel de Mello e, depois na Redemocratização quando as instituições evangélicas se organizaram para eleger seus candidatos à Assembleia Nacional Constituinte. E, com o fim do regime militar, o PSC surge como partido “nanico”, contudo, deixa o anonimato e ganha visibilidade midiática quando o pastor e deputado, Marco Feliciano, assume a presidência da Comissão de Direitos Humanos e Minorias, em 2013. Esse é o pano de fundo histórico que projetou o PSC e seus atores no pleito de 2014 com o mote “família tradicional”.