Desenvolvimento de células solares de perovskita baseadas em filmes de óxidos nanoestruturados

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Utilização de painéis solares fotovoltaicos no segmento residencial

In order to diversify the global and national energy matrix and reduce harmful impacts on the environment caused by the emission of polluting gases into the atmosphere, the use of clean and renewable energy sources is presented as a good alternative. This work discusses the use of photovoltaic solar energy, a source that presents such characteristics. The photovoltaic system under study is the type distributed connected to the grid, in the residential segment. It is informed of its use in the global and national levels. They are also present their characteristics, electrical and electronic circuits that make up the equipment required for its operation and the design of a system to be installed in a residence

El género memorias en las últimas novelas de Ignacio Solares

Fil: Gambetta Chuk, Aída Nadí.

Voces desde la historia : Ignacio Solares y la novela de la revolución mexicana

A partir de los nuevos paradigmas que conocemos como Novelas Históricas Posmodernas, el escritor mexicano retoma esa extensa línea temática que se origina en el acontecimiento histórico que convulsionó, a principios del siglo XX, la extensa geografía mexicana. El objetivo de este trabajo es abarcar el estudio de las tres novelas de Solares que se ocupan de textualizar episodios de la Revolución: Madero, el otro, de 1989, La noche de Ángeles, de 1991, Columbus, 1996. La elección de las figuras manifiesta la intención de devolverles su verdadera voz desde esa mirada que sólo permite la ficción, en tanto los hechos contados surgieron “más de lo simbólicamente verdadero que de lo históricamente exacto". La atención estará en destacar la presencia de voces que, desde una particular focalización, se ocuparán de insertar en el discurso modalizaciones diversas. Estas voces habrán de problematizar, con mayor o menor intensidad según los diversos registros, impugnando, cuestionando o rescatando ciertos actos oscuros del pasado, llevados a cabo por quienes protagonizaron la gesta revolucionaria. El tono apelativo característico explicita, por otra parte, el lugar desde el cual la historia debe ser leída.

Influencia de los ciclos solares sobre las precipitaciones en Azul, pcia. de Buenos Aires

El objetivo de este artículo fue encontrar un sinergismo entre los máximos de actividad solar y las lluvias caídas en Azul, Pcia. de Buenos Aires (36°45' S; 59°57' O y altitud: 137 m s. n. m.), empleándose una serie de precipitaciones anuales desde 1913 hasta 2012. Los resultados mostraron que los últimos cuatro máximos de actividad solar se relacionan con los años de mayores precipitaciones. Las precipitaciones anuales para dichos años, presentaron un promedio de 1317 mm (2,4 desvíos estándar sobre la media) que resultó significativamente diferente a la media de los últimos cien años (855,7 mm ±191,1 mm). Se encontró una relación positiva entre los años de máxima actividad solar y la aparición de eventos extremos en las precipitaciones, que generan excesos hídricos e inundaciones en el sector rural y urbano de Azul.

Tres modos de transfiguración narrativa : Segovia, Solares y Serna

A partir de la tesis de que la literatura es el resultado de una construcción social de la realidad y de que lejos de buscar representar una realidad externa a su textualidad construye la propia, quisiera insistir en un asunto que si bien parte de esta visión, tiene otros fines que no se conforman con la descripción de las estructuras formales ni con el análisis de la participación del lector o la reconstrucción del contexto, sea de la obra en cuanto objeto cultural, sea del contexto de la historia contada en el mundo narrado. Para tal efecto, tendré como corpus la obra de tres autores (Tomás Segovia, Ignacio Solares y Enrique Serna), cuya escritura presenta un conjunto de características particulares de ciertas formas discursivas que bien podríamos reunir en torno al fenómeno de la transfiguración narrativa, al cual concibo, en principio, como un proceso de hibridación discursiva originado por el fenómeno de tensión y disolución narrativa al que le acompaña la existencia de un pensamiento teórico-literario encarnado en los pliegues del texto. El problema de la transfiguración narrativa es una suerte de vestíbulo que, considero, permite al lector ubicarse en punto que hace las veces de surtidor de perspectivas: obliga a un reconocimiento de la ausencia-presencia de las estrategias y figuras que intervienen como determinantes en las configuraciones narrativas, y sobre este análisis de la composición y estructura, reclama la incorporación de los otros elementos del texto que escapan al lente narratológico pero que, evidentemente, van expandiéndolo hacia otras esferas que exigen rebasar los lindes textuales.

Tres modos de transfiguración narrativa : Segovia, Solares y Serna

A partir de la tesis de que la literatura es el resultado de una construcción social de la realidad y de que lejos de buscar representar una realidad externa a su textualidad construye la propia, quisiera insistir en un asunto que si bien parte de esta visión, tiene otros fines que no se conforman con la descripción de las estructuras formales ni con el análisis de la participación del lector o la reconstrucción del contexto, sea de la obra en cuanto objeto cultural, sea del contexto de la historia contada en el mundo narrado. Para tal efecto, tendré como corpus la obra de tres autores (Tomás Segovia, Ignacio Solares y Enrique Serna), cuya escritura presenta un conjunto de características particulares de ciertas formas discursivas que bien podríamos reunir en torno al fenómeno de la transfiguración narrativa, al cual concibo, en principio, como un proceso de hibridación discursiva originado por el fenómeno de tensión y disolución narrativa al que le acompaña la existencia de un pensamiento teórico-literario encarnado en los pliegues del texto. El problema de la transfiguración narrativa es una suerte de vestíbulo que, considero, permite al lector ubicarse en punto que hace las veces de surtidor de perspectivas: obliga a un reconocimiento de la ausencia-presencia de las estrategias y figuras que intervienen como determinantes en las configuraciones narrativas, y sobre este análisis de la composición y estructura, reclama la incorporación de los otros elementos del texto que escapan al lente narratológico pero que, evidentemente, van expandiéndolo hacia otras esferas que exigen rebasar los lindes textuales.

Tres modos de transfiguración narrativa : Segovia, Solares y Serna

A partir de la tesis de que la literatura es el resultado de una construcción social de la realidad y de que lejos de buscar representar una realidad externa a su textualidad construye la propia, quisiera insistir en un asunto que si bien parte de esta visión, tiene otros fines que no se conforman con la descripción de las estructuras formales ni con el análisis de la participación del lector o la reconstrucción del contexto, sea de la obra en cuanto objeto cultural, sea del contexto de la historia contada en el mundo narrado. Para tal efecto, tendré como corpus la obra de tres autores (Tomás Segovia, Ignacio Solares y Enrique Serna), cuya escritura presenta un conjunto de características particulares de ciertas formas discursivas que bien podríamos reunir en torno al fenómeno de la transfiguración narrativa, al cual concibo, en principio, como un proceso de hibridación discursiva originado por el fenómeno de tensión y disolución narrativa al que le acompaña la existencia de un pensamiento teórico-literario encarnado en los pliegues del texto. El problema de la transfiguración narrativa es una suerte de vestíbulo que, considero, permite al lector ubicarse en punto que hace las veces de surtidor de perspectivas: obliga a un reconocimiento de la ausencia-presencia de las estrategias y figuras que intervienen como determinantes en las configuraciones narrativas, y sobre este análisis de la composición y estructura, reclama la incorporación de los otros elementos del texto que escapan al lente narratológico pero que, evidentemente, van expandiéndolo hacia otras esferas que exigen rebasar los lindes textuales.

Desarrollo de estructuras nanofotonicas de campo cercano para intensificacion localizada de luz en celulas solares de banda intermedia - Near-field nanophotonic structures for localized light enhancement in intermediate band solar cells

This doctoral thesis explores some of the possibilities that near-field optics can bring to photovoltaics, and in particular to quantum-dot intermediate band solar cells (QD-IBSCs). Our main focus is the analytical optimization of the electric field distribution produced in the vicinity of single scattering particles, in order to produce the highest possible absorption enhancement in the photovoltaic medium in their surroundings. Near-field scattering structures have also been fabricated in laboratory, allowing the application of the previously studied theoretical concepts to real devices. We start by looking into the electrostatic scattering regime, which is only applicable to sub-wavelength sized particles. In this regime it was found that metallic nano-spheroids can produce absorption enhancements of about two orders of magnitude on the material in their vicinity, due to their strong plasmonic resonance. The frequency of such resonance can be tuned with the shape of the particles, allowing us to match it with the optimal transition energies of the intermediate band material. Since these metallic nanoparticles (MNPs) are to be inserted inside the cell photovoltaic medium, they should be coated by a thin insulating layer to prevent electron-hole recombination at their surface. This analysis is then generalized, using an analytical separation-of-variables method implemented in Mathematica7.0, to compute scattering by spheroids of any size and material. This code allowed the study of the scattering properties of wavelengthsized particles (mesoscopic regime), and it was verified that in this regime dielectric spheroids perform better than metallic. The light intensity scattered from such dielectric spheroids can have more than two orders of magnitude than the incident intensity, and the focal region in front of the particle can be shaped in several ways by changing the particle geometry and/or material. Experimental work was also performed in this PhD to implement in practice the concepts studied in the analysis of sub-wavelength MNPs. A wet-coating method was developed to self-assemble regular arrays of colloidal MNPs on the surface of several materials, such as silicon wafers, amorphous silicon films, gallium arsenide and glass. A series of thermal and chemical tests have been performed showing what treatments the nanoparticles can withstand for their embedment in a photovoltaic medium. MNPs arrays are then inserted in an amorphous silicon medium to study the effect of their plasmonic near-field enhancement on the absorption spectrum of the material. The self-assembled arrays of MNPs constructed in these experiments inspired a new strategy for fabricating IBSCs using colloidal quantum dots (CQDs). Such CQDs can be deposited in self-assembled monolayers, using procedures similar to those developed for the patterning of colloidal MNPs. The use of CQDs to form the intermediate band presents several important practical and physical advantages relative to the conventional dots epitaxially grown by the Stranski-Krastanov method. Besides, this provides a fast and inexpensive method for patterning binary arrays of QDs and MNPs, envisioned in the theoretical part of this thesis, in which the MNPs act as antennas focusing the light in the QDs and therefore boosting their absorption

Instrumentación virtual para la caracterización de la fiabilidad de células solares de concentración

Este Trabajo Fin de Máster surge de la necesidad de evaluar la fiabilidad de los sistemas fotovoltaicos de concentración, los cuales han sufrido una evolución importante, pasando de usarse células solares de silicio con un 26% de rendimiento, a células multiunión III-V superando el 43% de rendimiento. Las células solares multinunión, mucho más caras y complejas que las células de silicio, no podrán ser comercializadas hasta que no se demuestre que tienen una fiabilidad comparable a las células de silicio. Con el objetivo de disponer de resultados de fiabilidad en un periodo de tiempo adecuado, se utilizan ensayos acelerados. Los ensayos acelerados en células solares presentan una dificultad añadida, debido a la necesidad de que la célula solar esté funcionando y además sea caracterizada dentro de una cámara climática. Mientras que para realizar ensayos acelerados en otros dispositivos es muy sencillo hacerlos funcionar dentro de la cámara climática, en el caso de las células solares tanto el funcionamiento como la caracterización requieren de iluminación dentro de la cámara climática. Conseguir dicha iluminación es complejo como se comentará en el desarrollo de esta memoria de Trabajo Fin de Máster, así como la solución encontrada. A lo largo de esta memoria se desarrollará una primera parte teórica, comenzando con una breve descripción teórica sobre células solares, aunque el estudio de las mismas no es el objetivo de este proyecto, por lo que se continuará con teoría de fiabilidad. El objetivo de este Trabajo Fin de Máster es desarrollar un software capaz de realizar ensayos acelerados sobre células solares. El diseño del software desarrollado podría usarse para cualquier tipo de célula solar, u otro dispositivo similar como un LED o un diodo láser. El último capítulo teórico desarrollado en este proyecto es una introducción al lenguaje de programación gráfico, denominado lenguaje G, implementado con Labview, software elegido para el desarrollo del programa. Dado que estará destinado a su uso en otros proyectos, el desarrollo del sistema estará totalmente descrito y el código comentado, para que en un futuro se pueda modificar de forma sencilla. El núcleo de la memoria es el desarrollo del software aunque también se mostrará el desarrollo hardware, que ha sido desarrollado en paralelo en otro Trabajo Fin de Máster y la instalación necesaria para poder llevar a cabo los ensayos. Para finalizar la memoria, se documenta la instalación realizada, mostrando las pruebas realizadas al software y al hardware y la puesta en funcionamiento de los ensayos con sus primeros resultados.

Ensayos acelerados de fiabilidad de células solares de concentración

SUMMARY Concentration Photovoltaic Systems (CPV) have been proposed as an alternative to conventional systems. During the last years, there has been a boom of the CPV industry caused by the technological progress in all the elements of the system. and mainly caused by the use of multijunction solar cells based on III-V semiconductors, with efficiencies exceeding to 43%. III-V solar cells have been used with high reliability results in a great number of space missions without concentration. However, there are no previous results regarding their reliability in concentration terrestrial applications, where the working conditions are completely different. This lack of experience, together with the important industrial interest, has generated the need to evaluate the reliability of the cells. For this reason, nowadays there are several research centers around the undertaking this task. The evaluation of the reliability of this type of devices by means of accelerated tests is especially problematic when they work at medium or high concentration, because it is practically impossible to emulate real working conditions of the cell inside climatic chambers. In fact, as far as we know, the results that appear in this Thesis are the first estimating the Activation Energy of the failure mechanism involved, as well as the warranty of the III-V concentrator solar cells tested here. To evaluate the reliability of III-V very high concentrator solar cells by means of accelerated tests, a variety of activities, described in this Thesis have been carried out. The First Part of the memory presents the theoretical part of the Doctoral Thesis. After the Introduction, chapter 2 presents the state of the art in degradation and reliability of CPV systems and solar cells. Chapter 3 introduces some reliability definitions and the application of specific statistical functions to the evaluation of the reliability and parameters. From these functions, important parameters will be calculated to be used later in the experimental results of Thesis. The Second Part of the memory contains the experimental. Chapter 4 shows the types of accelerated tests and the main goals pursuit with them when carried out over CPV systems and solar cells. In order to evaluate quantitatively the reliability of the III-V concentrator solar cells used in these tests, some modifications have been introduced which discussion will be tackled here. Based on this analysis the working plan of the tests carried out in this Doctoral Thesis is presented. Chapter 5 presents a new methodology as well as the necessary instrumentation to carry out the tests described here. This new methodology takes into account the adaptation, improvement and novel techniques needed to test concentrator solar cells. The core of this memory is chapter 6, which presents the results of the characterization of the cells during the accelerated life tests and the analysis of the aforementioned results with the purpose of getting quantitative values of reliability in real working conditions. The acceleration factor of the accelerated life tests, under nominal working conditions has been calculated. Accordingly, the validity of the methodology as well as the calculations based on the reliability assessment, have also been demonstrated. Finally, quantitative values of degradation, reliability and warranty of the solar cells under field nominal working conditions have been calculated. With the development of this Doctoral Thesis the reliability of very high concentrator GaAs solar cells of small area has been evaluated. It is very interesting to generalize the procedures described up to this point to III-V multijunction solar cells of greater area. Therefore, chapter 7 develops this generalization and introduces also a useful thermal modeling by means of finite elements of the test cells’ circuits. In the last chapter, the summary of the results and the main contributions of this Thesis are outlined and future research activities are identified. RESUMEN Los Sistemas Fotovoltaicos de Concentración (SFC) han sido propuestos como una alternativa a los sistemas convencionales de generación de energía. Durante los últimos años ha habido un auge de los SFC debido a las mejoras tecnológicas en todos los elementos del sistema, y principalmente por el uso de células multiunión III-V que superan el 43% de rendimiento. Las células solares III-V han sido utilizadas con elevada fiabilidad en aplicaciones espaciales sin concentración, pero no existe experiencia de su fiabilidad en ambiente terrestre a altos niveles de concentración solar. Esta falta de experiencia junto al gran interés industrial ha generado la necesidad de evaluar la fiabilidad de las células, y actualmente hay un significativo número de centros de investigación trabajando en esta área. La evaluación de la fiabilidad de este tipo de dispositivos mediante ensayos acelerados es especialmente problemática cuando trabajan a media o alta concentración por la casi imposibilidad de emular las condiciones de trabajo reales de la célula dentro de cámaras climáticas. De hecho, que sepamos, en los resultados de esta Tesis se evalúa por primera vez la Energía de Activación del mecanismo de fallo de las células, así como la garantía en campo de las células de concentración III-V analizadas. Para evaluar la fiabilidad de células solares III-V de muy alta concentración mediante ensayos de vida acelerada se han realizado diversas actividades que han sido descritas en la memoria de la Tesis. En la Primera Parte de la memoria se presenta la parte teórica de la Tesis Doctoral. Tras la Introducción, en el capítulo 2 se muestra el estado del arte en degradación y fiabilidad de células y Sistemas Fotovoltaicos de Concentración. En el capítulo 3 se exponen de forma resumida las definiciones de fiabilidad y funciones estadísticas que se utilizan para la evaluación de la fiabilidad y sus parámetros, las cuales se emplearán posteriormente en los ensayos descritos en este Tesis. La Segunda Parte de la memoria es experimental. En el capítulo 4 se describen los tipos y objetivos de los ensayos acelerados actualmente aplicados a SFC y a las células, así como las modificaciones necesarias que permitan evaluar cuantitativamente la fiabilidad de las células solares de concentración III-V. En base a este análisis se presenta la planificación de los trabajos realizados en esta Tesis Doctoral. A partir de esta planificación y debido a la necesidad de adaptar, mejorar e innovar las técnicas de ensayos de vida acelerada para una adecuada aplicación a este tipo de dispositivos, en el capítulo 5 se muestra la metodología empleada y la instrumentación necesaria para realizar los ensayos de esta Tesis Doctoral. El núcleo de la memoria es el capítulo 6, en él se presentan los resultados de caracterización de las células durante los ensayos de vida acelerada y el análisis de dichos resultados con el objetivo de obtener valores cuantitativos de fiabilidad en condiciones reales de trabajo. Se calcula el Factor de Aceleración de los ensayos acelerados con respecto a las condiciones nominales de funcionamiento a partir de la Energía de Activación obtenida, y se demuestra la validez de la metodología y cálculos empleados, que son la base de la evaluación de la fiabilidad. Finalmente se calculan valores cuantitativos de degradación, fiabilidad y garantía de las células en condiciones nominales en campo durante toda la vida de la célula. Con el desarrollo de esta Tesis Doctoral se ha evaluado la fiabilidad de células III-V de área pequeña, pero es muy interesante generalizar los procedimientos aquí desarrollados para las células III-V comerciales de área grande. Por este motivo, en el capítulo 7 se analiza dicha generalización, incluyendo el modelado térmico mediante elementos finitos de los circuitos de ensayo de las células. En el último capítulo se realiza un resume del trabajo y las aportaciones realizadas, y se identifican las líneas de trabajo a emprender en el futuro.