Doping saturation in dye-sensitized solar cells based on ZnO:Ga nanostructured photoanodes

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

Electron Transport in Dye-Sensitized Solar Cells Based on ZnO Nanotubes: Evidence for Highly Efficient Charge Collection and Exceptionally Rapid Dynamics

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Surface Passivation of Nanoporous TiO2 via Atomic Layer Deposition of ZrO2 for Solid-State Dye-Sensitized Solar Cell Applications

We report here the utilization of atomid layer deposition to passivate surface map states in mosoporous TiO2 nanoparticles for solid state dye sensitized solar cells based on 9,9'-spirobifluorene (spiro-OMeTAD). By depositing ZrO2 films with angstrom-level precision, coating the mesoporous TiO2 produces over a two-fold enhancement in short-circuit current density, as compared to a control device. Impedance spectroscopy measurements provide evidence that the ZrO2 coating reduces recombination lossed at the TiO2/spiro-OMeTAD interface and passivates localized surface states. Low-frequency negative capacitances, frequently observed in nanocomposite solar cells, have been associated with the surface-state mediated charge transfer from TiO2 to the spiro-OMeTAD.

Synthesis and characterization of mesoporous TiO2 nanostructured films prepared by a modified sol-gel method for application in dye solar cells

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

Degradation of sulfamethoxazole in water by solar photo-Fenton. Chemical and toxicological evaluation

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Photo-Fenton degradation of the herbicide tebuthiuron under solar irradiation: Iron complexation and initial intermediates

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

Diclofenac Abatement using Modified Solar Photo-Fenton Process with Ammonium Iron(III) Citrate

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

Potencial de aplicação do processo foto-fenton/solar como pré-tratamento de efluente da indústria de laticínios

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

Synthesis and characterization of ZnO and ZnO : Ga films and their application in dye-sensitized solar cells

Highly crystalline ZnO and Ga-modified zinc oxide (ZnO:Ga) nanoparticles containing 1, 3 and 5 atom% of Ga3+ were prepared by precipitation method at low temperature. The films were characterized by XRD, BET, XPS and SEM. No evidence of zinc gallate formation (ZnGa2O4), even in the samples containing 5 atom% of gallium, was detected by XRD. XPS data revealed that Ga is present into the ZnO matrix as Ga3+, according to the characteristic binding energies. The particle size decreased as the gallium level was increased as observed by SEM, which might be related to a faster hydrolysis reaction rate. The smaller particle size provided films with higher porosity and surface area, enabling a higher dye loading. When these films were applied to dye-sensitized solar cells (DSSCs) as photoelectrodes, the device based on ZnO: Ga 5 atom% presented an overall conversion efficiency of 6% (at 10 mW cm(-2)), a three-fold increase compared to the ZnO-based DSSCs under the same conditions. To our knowledge, this is one of the highest efficiencies reported so far for ZnO-based DSSCs. Transient absorption (TAS) study of the photoinduced dynamics of dye-sensitized ZnO:Ga films showed that the higher the gallium content, the higher the amount of dye cation formed, while no significant change on the recombination dynamics was observed. The study indicates that Ga-modification of nanocrystalline ZnO leads to an improvement of photocurrent and overall efficiency in the corresponding device.

Estudo da aplicação do processo foto-Fenton solar na degradação de efluentes de indústria de tintas

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

Estimativa da irradiação solar global com partição mensal e sazonal para a região de Cascavel - PR

No presente trabalho, mostram-se equações de estimativa da irradiação solar global (R G), por meio do modelo de Angstrom, com partições sazonal e mensal para a região de Cascavel - PR. Os dados experimentais foram cedidos pelo IAPAR, coletados na sua estação meteorológica localizada na COODETEC/Cascavel - PR, no período de 1983 a 1998. Dos 16 anos de dados, 12 anos foram utilizados para cálculo dos coeficientes (a e b) e quatro anos para a validação das equações. Os coeficientes de determinação encontrados foram superiores a 80% para as duas partições. O mínimo da R G é superestimado e o máximo é subestimado quando comparados com o mínimo e o máximo para dados reais, sendo esses encontrados no solstício de inverno e equinócio de primavera, respectivamente. A variação sazonal e mensal do coeficiente a foi menor (0,16 a 0,19 e 0,14 a 0,21) e do coeficiente b maior (0,34 a 0,43 e 0,32 a 0,44). As maiores variações dos erros médios diários ocorreram no equinócio de primavera (-19,45% a 27,28%) e as menores no equinócio de outono (-11,32% a 10,61%). O ajuste mais eficaz das equações foi encontrado para a partição mensal.

Avaliação de modelo matemático para estimar a radiação solar incidente sobre superfícies com diferentes exposições e declividades

Este trabalho teve por objetivo avaliar modelo matemático para estimar a radiação solar global diária sobre superfícies com diferentes exposições e declividades, no período de março de 2002 a março de 2003. A pesquisa foi desenvolvida em uma estrutura denominada Bacia Hidrográfica Experimental do Departamento de Engenharia Rural da UNESP, Câmpus de Jaboticabal - SP. Nessa estrutura, foram utilizadas superfícies caracterizadas como H, 10N, 10S, 20N, 20S, 10E, 10W, 20E e 20W. O sensor utilizado para medir a radiação solar global incidente nas superfícies estudadas foi um piranômetro da marca Kipp & Zonnen, modelo CM3. Para calcular a radiação solar incidente nas superfícies estudadas, foi utilizado o modelo de Kondratyev. As análises dos resultados foram feitas para o período diário, utilizando-se de análise de regressão e considerando o modelo linear (y = ax + b), na qual a variável dependente foi a radiação global medida (K¯M) e a radiação global calculada (K¯C) foi a variável independente. Os resultados deste estudo mostram que o modelo apresentou bons resultados para estimar a radiação nas superfícies H, 10N, 10S, 10E, 10W, 20E e 20W. Utilizando-se de dados de dias com céu límpido, foram obtidos os seguintes resultados: no inverno, o modelo foi preciso para estimar a radiação solar na superfície 20N, e apresentou resultados aceitáveis para estimar a radiação solar na superfície 20S.

Análise da ionosfera usando dados de receptores GPS durante um período de alta atividade solar e comparação com dados de Digissondas

Cada vez mais é crescente o uso do GPS (Global Positioning System ) em estudos da atmosfera terrestre. Neste artigo, a atmosfera superior da Terra, denominada ionosfera, foi estudada durante um período de alta atividade solar (ano de 2001) usando dados de receptores GPS de dupla freqüência localizados na região brasileira, pertencentes à RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo). A partir dos dados GPS foram calculados os valores de TEC (Total Electron Content - Conteúdo Total de Elétrons) da ionosfera. Adicionalmente foram incluídos no estudo dados de freqüência crítica da camada F2 advinda de Digissondas localizadas em São Luís/MA (3ºS; 44ºW) e Cachoeira Paulista/SP (22ºS; 45ºW), para fins de comparação. de uma forma geral, os resultados mostraram maiores valores de TEC durante os meses próximos aos equinócios e menores durante os meses de inverno. Quanto à variação diária do TEC, os menores valores foram verificados por volta das 4-6 HL (Hora Local) e os maiores durante o período da tarde, com valores um pouco maiores para São Luís. O segundo pico da anomalia equatorial foi verificado em Cachoeira Paulista nos meses próximos aos equinócios e verão. Na maioria dos meses, uma alta correlação linear foi verificada quando realizada a comparação entre os valores de freqüência crítica da camada F2 e os de TEC, principalmente para São Luís.

A relação V/VE da radiação solar sob o dossel de uma área de Mata Atlântica

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

Arquitetura multiprocessada e reconfigurável para a síntese de redes de Petri em hardware

Uma arquitetura reconfigurável e multiprocessada para a implementação física de Redes de Petri foi desenvolvida em VHDL e mapeada sobre um FPGA. Convencionalmente, as Redes de Petri são transformadas em uma linguagem de descrição de hardware no nível de transferências entre registradores e um processo de síntese de alto nível é utilizado para gerar as funções booleanas e tabelas de transição de estado para que se possa, finalmente, mapeá-las num FPGA (Morris et al., 2000) (Soto and Pereira, 2001). A arquitetura proposta possui blocos lógicos reconfiguráveis desenvolvidos exclusivamente para a implementação dos lugares e das transições da rede, não sendo necessária a descrição da rede em níveis de abstração intermediários e nem a utilização de um processo de síntese para realizar o mapeamento da rede na arquitetura. A arquitetura permite o mapeamento de modelos de Redes de Petri com diferenciação entre as marcas e associação de tempo no disparo das transições, sendo composta por um arranjo de processadores reconfiguráveis, cada um dos quais representando o comportamento de uma transição da Rede de Petri a ser mapeada e por um sistema de comunicação, implementado por um conjunto de roteadores que são capazes de enviar pacotes de dados de um processador reconfigurável a outro. A arquitetura proposta foi validada num FPGA de 10.570 elementos lógicos com uma topologia que permitiu a implementação de Redes de Petri de até 9 transições e 36 lugares, atingindo uma latência de 15,4ns e uma vazão de até 17,12GB/s com uma freqüência de operação de 64,58MHz.