Laser scribing of thin-film PV modules

This study is a literature review on laser scribing in monolithically interconnected thin-film PV modules, focusing on efficiency of modules based on absorber materials CIGS, CdTe and a-Si. In thin-film PV module manufacturing scribing is used to interconnect individual cells monolithically by P1, P2 and P3 scribes. Laser scribing has several advantages compared to mechanical scribing for this purpose. However, laser scribing of thin-films can be a challenging process and may induce efficiency reducing defects. Some of these defects can be avoided by improving optimisation or processing methods.

Gene expression profiling analysis of lung adenocarcinoma

The present study screened potential genes related to lung adenocarcinoma, with the aim of further understanding disease pathogenesis. The GSE2514 dataset including 20 lung adenocarcinoma and 19 adjacent normal tissue samples from 10 patients with lung adenocarcinoma aged 45-73 years was downloaded from Gene Expression Omnibus. Differentially expressed genes (DEGs) between the two groups were screened using the t-test. Potential gene functions were predicted using functional and pathway enrichment analysis, and protein-protein interaction (PPI) networks obtained from the STRING database were constructed with Cytoscape. Module analysis of PPI networks was performed through MCODE in Cytoscape. In total, 535 upregulated and 465 downregulated DEGs were identified. These included ATP5D, UQCRC2, UQCR11 and genes encoding nicotinamide adenine dinucleotide (NADH), which are mainly associated with mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport, and which were enriched in the oxidative phosphorylation pathway. Other DEGs were associated with DNA replication (PRIM1, MCM3, and RNASEH2A), cell surface receptor-linked signal transduction and the enzyme-linked receptor protein signaling pathway (MAPK1, STAT3, RAF1, and JAK1), and regulation of the cytoskeleton and phosphatidylinositol signaling system (PIP5K1B, PIP5K1C, and PIP4K2B). Our findings suggest that DEGs encoding subunits of NADH, PRIM1, MCM3, MAPK1, STAT3, RAF1, and JAK1 might be associated with the development of lung adenocarcinoma.

Development of an Ecology-Oriented Software-Defined Networking Framework

ICT contributed to about 0.83 GtCO2 emissions where the 37% comes from the telecoms infrastructures. At the same time, the increasing cost of energy has been hindering the industry in providing more affordable services for the users. One of the sources of these problems is said to be the rigidity of the current network infrastructures which limits innovations in the network. SDN (Software Defined Network) has emerged as one of the prominent solutions with its idea of abstraction, visibility, and programmability in the network. Nevertheless, there are still significant efforts needed to actually utilize it to create a more energy and environmentally friendly network. In this paper, we suggested and developed a platform for developing ecology-related SDN applications. The main approach we take in realizing this goal is by maximizing the abstractions provided by OpenFlow and to expose RESTful interfaces to modules which enable energy saving in the network. While OpenFlow is made to be the standard for SDN protocol, there are still some mechanisms not defined in its specification such as settings related to Quality of Service (QoS). To solve this, we created REST interfaces for setting of QoS in the switches which can maximize network utilization. We also created a module for minimizing the required network resources in delivering packets across the network. This is achieved by utilizing redundant links when it is needed, but disabling them when the load in the network decreases. The usage of multi paths in a network is also evaluated for its benefit in terms of transfer rate improvement and energy savings. Hopefully, the developed framework can be beneficial for developers in creating applications for supporting environmentally friendly network infrastructures.

CloudSimDisk: Energy-Aware Storage Simulation in CloudSim

Cloud Computing paradigm is continually evolving, and with it, the size and the complexity of its infrastructure. Assessing the performance of a Cloud environment is an essential but strenuous task. Modeling and simulation tools have proved their usefulness and powerfulness to deal with this issue. This master thesis work contributes to the development of the widely used cloud simulator CloudSim and proposes CloudSimDisk, a module for modeling and simulation of energy-aware storage in CloudSim. As a starting point, a review of Cloud simulators has been conducted and hard disk drive technology has been studied in detail. Furthermore, CloudSim has been identified as the most popular and sophisticated discrete event Cloud simulator. Thus, CloudSimDisk module has been developed as an extension of CloudSim v3.0.3. The source code has been published for the research community. The simulation results proved to be in accordance with the analytic models, and the scalability of the module has been presented for further development.

Concentration of pineapple juice by reverse osmosis: physicochemical characteristics and consumer acceptance

Reverse osmosis has been used for the concentration of fruit juices with promising considering the quality of the obtained products. The objective of this study was to concentrate single strength pineapple juice by reverse osmosis. The concentration was carried out with polyamide composite membranes in a 0.65 m² plate and frame module at 60 bar transmembrane pressure at 20 °C. The permeate flux was 17 L.hm-2. The total soluble solid content of the juice increased from 11 to 31 °Brix corresponding to a Volumetric Concentration Factor (VCF) of 2.9. The concentration of soluble solids, total solids, and total acidity increased proportionally to FCV. The concentrated juice and three commercial concentrated pineapple juices were evaluated regarding preference and purchase intention by 79 pineapple juice consumers. The concentrated juice by reverse osmosis was the preferred among consumers. It can be concluded that this process may be considered an alternative to the pre-concentration of fruit juices.

Main food sources of carotenoids, according to the purpose and degree of processing, for beneficiaries of the 'Bolsa Família' in Brazil

The intake of carotenoids is associated with antioxidant properties and some of these substances have activity of pro-vitamin A. This study aimed to estimate the intake of carotenoids (average values) by the Brazilian population focusing on beneficiaries of the 'Bolsa Família' Program and identify the dietary sources, according to the purpose and degree of processing and the inclusion of food additives. The database used is the personal food consumption module of the Household Budget Survey of 2008-2009, conducted by the Brazilian Institute of Geography and Statistics. The content of carotenoids in foods was obtained primarily from a National data source. Food products were classified into three categories: 1) fresh and minimally processed foods; 2) processed foods (containing food additives, except for flavoring and coloring agents); and 3) highly processed foods (containing flavoring and coloring agents). Insufficient intakes were identified for the conditional cash transfer program beneficiaries (3,547.1 µg). Fresh and minimally processed foods supplied between 48.6% (for girls) and 65.7% (for male adults) of pro-vitamin carotenoids. Processed foods were sources of between 55.5% and 57.0% of lutein + zeaxanthin for elderly and between 58.0% and 67.8% of lycopene for adults. Highly processed foods contributed to less than 5.0% of total carotenoids.

Piirilevyn suunnittelu suurelle virralle DC/DC-muuntimeen

Ajoneuvoissa, kuten busseissa, käytetään yleensä 24 VDC järjestelmiä ja tämä ei muutu myöskään sähköajoneuvojen kohdalla. Sähköajoneuvoissakin tarvitaan siis 24 VDC matalajänniteakustoja valoille, pyyhkijöille ja muille matalan jännitteen järjestelmille. Lisäksi sähköajoneuvoissa on esimerkiksi ilmastointi ja paineilmankompressori, jotka tarvitsevat taajuusmuuttajan pyörittämään niitä. Tässä työssä suunnitellaan suuren virran piilevy DC/DC-muuntimeen, joka on osa ajoneuvokäyttöön suunnitellun invertterin ja DC/DC-muuntimen yhdistelmälaitetta. Työn pääpaino on piirilevyn suunnittelussa, mutta työssä kerrotaan lyhyesti koko laitteen kytkentä ja käyttötarkoitus. Työssä kerrotaan myös tehopiirilevylle tulevien komponenttien valinta, mitoitus ja jäähdytys. Käydään läpi suuren virran piirilevysuunnittelun mitoitusperiaatteet ja mitä seikkoja siinä erityisesti tulee ottaa huomioon. Lisäksi käsitellään piirilevyn liityntöjä ja virtakiskojen lämpenemää virranahtautumisen takia. Suunniteltua piirilevyä mitataan ja sen toimintaa kokeillaan prototyyppilaitteessa. Protoyyppilaitteella havaitaan virtakiskojen lämpenevän liikaa ja huomataan ongelma kytkenssä. Kytkentää korjattiin ja toimintaa analysoitiin uudestaan, jonka jälkeen havaittiin piirilevyn lämpenemän tippuneen 20 °C. Lopputuloksena piirilevyn lämpenemä, korjatulla kytkennällä, on suunnitellun mukainen. Lopussa esitetään piirilevyn korvaamista moduuliratkaisulla laitteen parantamiseksi sarjatuotantoon.

Thermal modelling of commercial lithium-ion batteries

The accelerating adoption of electrical technologies in vehicles over the recent years has led to an increase in the research on electrochemical energy storage systems, which are among the key elements in these technologies. The application of electrochemical energy storage systems for instance in hybrid electrical vehicles (HEVs) or hybrid mobile working machines allows tolerating high power peaks, leading to an opportunity to downsize the internal combustion engine and reduce fuel consumption, and therefore, CO2 and other emissions. Further, the application of electrochemical energy storage systems provides an option of kinetic and potential energy recuperation. Presently, the lithium-ion (Li-ion) battery is considered the most suitable electrochemical energy storage type in HEVs and hybrid mobile working machines. However, the intensive operating cycle produces high heat losses in the Li-ion battery, which increase its operating temperature. The Li-ion battery operation at high temperatures accelerates the ageing of the battery, and in the worst case, may lead to a thermal runaway and fire. Therefore, an appropriate Li-ion battery cooling system should be provided for the temperature control in applications such as HEVs and mobile working machines. In this doctoral dissertation, methods are presented to set up a thermal model of a single Li-ion cell and a more complex battery module, which can be used if full information about the battery chemistry is not available. In addition, a non-destructive method is developed for the cell thermal characterization, which allows to measure the thermal parameters at different states of charge and in different points of cell surface. The proposed models and the cell thermal characterization method have been verified by experimental measurements. The minimization of high thermal non-uniformity, which was detected in the pouch cell during its operation with a high C-rate current, was analysed by applying a simplified pouch cell 3D thermal model. In the analysis, heat pipes were incorporated into the pouch cell cooling system, and an optimization algorithm was generated for the estimation of the optimalplacement of heat pipes in the pouch cell cooling system. An analysis of the application of heat pipes to the pouch cell cooling system shows that heat pipes significantly decrease the temperature non-uniformity on the cell surface, and therefore, heat pipes were recommended for the enhancement of the pouch cell cooling system.

Korkokattosäännöksen vaikutukset pikalainamarkkinoihin

Lyhytaikaisista, pienehköistä ja vakuudettomista pikalainoista on muodostunut nopeasti osa suomalaisia kuluttajaluottomarkkinoita. Samalla pikalainatoimintaa koskevaa lainsäädäntöä on uudistettu useaan kertaan. Tämän kandidaatintutkielman tavoitteena on ollut selvittää, miten korkokattosäännös on vaikuttanut pikalainayhtiöiden tarjoamiin tuotteisiin ja alalla toimivan yritysjoukon kokoon. Tutkimus on toteutettu laadullisin menetelmin. Aineistona on käytetty Etelä-Suomen aluehallintoviraston ylläpitämän luotonantajarekisterin tietoja, Tilastokeskuksen tilastotietoja, keskeisiä oikeustapauksia sekä erikseen tutkielmaa varten kerättyjä pikalainayhtiöiden tuotetietoja. Tutkimuksessa havaittiin korkokattosäännöksen voimaantulon vähentäneen pikalainayritysten määrää huomattavasti. Yleisin tuote toimialalla on niin sanottu limiittiluotto joustavalla lainamäärällä ja takaisinmaksulla, minkä lisäksi yhtiöt tarjoavat lyhyitä ja pitkiä kertaluottoja. Korkokattosäännöksen tultua voimaan keskimääräinen luottosumma on kasvanut ja takaisinmaksuaika pidentynyt merkittävästi. Samalla luotoista maksettavien kulujen suhde lainamäärään on pienentynyt ja lainoja on myönnetty niin euro- kuin kappalemääräisesti selvästi aiempaa vähemmän. Tulosten perusteella voidaan sanoa, että lakimuutoksella on ollut selkeitä vaikutuksia pikalaina-alaan. Luotonannon kiristyttyä laskeneet luottokustannukset hyödyttävät kuitenkin vain osaa luotonhakijoista. Muuttuneiden tuotteiden myötä pikalainatoiminta on siirtynyt lähemmäs muuta kuluttajaluottotoimintaa.

Banco Nacional: jogo de Ponzi, PROER e FCVS

Banco Nacional: Ponzi game, PROER and FCVS. This paper analyses the causes of the failure of Banco Nacional and the resolution method adopted by the Brazilian central bank. The program (PROER) designed by the central bank and its legal framework allowed the failed bank to buy " defaulted securities" , financed by the central bank, and to use them as borrowing collateral. The paper also analyses the private and social costs of this bank failure.

Modulaarinen arkkitehtuuri tuoteperheen kehittämisessä

Modulaarisen tuotteen kehittäminen tehostaa yrityksen kilpailukykyä ja helpottaa asiakkaiden tarpeiden tyydyttämistä. Tuoteperheen edut verrattaessa massatuotantoon ovat laajempi tuotevalikoima sekä parempi tuotettavuus massaräätälöintiin verrattuna. Eri tuotevaihtoehtoja ja moduuleja on mahdollista kehittää rinnakkain. Moduloitava tuoteperhe helpottaa yrityksen eri vaiheita aina tuotteen suunnittelusta huoltotoimenpiteisiin ja lopulta tuotteen purkamiseen. Asiakkaille tärkeitä hyötyjä moduloinnin osalta ovat tuotteiden parempi laatu ja huollettavuus. Täysin uuden modulaarisen tuoteperheen kehittäminen vaatii runsaasti resursseja suunnitteluosastolla. Modulaarisessa tuotteessa suunnittelutyö voidaan kohdistaa vain tietyn moduulin kohdalle ja suunnitteluaikoja saadaan täten lyhennettyä. Tässä kandidaatintyössä tutkittiin, miten hitsausautomaatiosovelluksissa modulaarisuus on toteutettu sekä pohditaan kehityskohteita, koska hitsausautomaatiosovelluksia tuotetaan runsaasti asiakasräätälöintinä. Tarkasteltavana tuoteperheenä oli robottihitsausportaalit ja hitsaustornit.

Verkkosivujen automaattinen nopeusoptimointi Google PageSpeed -työkaluilla

Toukokuussa 2015 verkkosivujen keskimääräinen latauskoko ylitti ensimmäistä kertaa kahden megatavun rajan Internetin historian aikana. Verkkosivujen keskimääräinen latauskoko on ollut jatkuvassa kasvussa, vaikka yhä enemmän verkkosivuja selataan epäluotettavilla mobiiliyhteyksillä tai hitailla päätelaitteilla. Tässä tutkielmassa esitellään verkkosivujen latausnopeuteen vaikuttavia tekijöitä ja kuinka näitä tekijöitä voidaan optimoida nopeamman Internetin saavuttamiseksi. Verkkosivujen latausnopeuteen vaikuttavia kriteerejä on paljon ja kriteerit vaihtelevat sivustokohtaisesti. Verkkosivujen nopeusoptimointi on teknistä ja kriteerien monimuotoisuuden ja vaihtelevuuden johdosta automaattinen nopeusoptimointi on vaikeaa. Tutkielmassa esitellään tähän ongelmaan yhtenä ratkaisuna Googlen tarjoamat PageSpeed -työkalut. PageSpeed -työkaluista esitellään kaksi keskeistä työkalua: Google PageSpeed Insights -metriikkatyökalu, joka mittaa sivuston lataus- ja renderöintinopeutta ja Google PageSpeed Module -palvelinmoduuli, joka tekee automaattista nopeusoptimointia reaaliaikaisesti HTTP-palvelimen yhteydessä.

Bluetooth -tekniikan käyttö sähkölukon tiedonsiirrossa

Uudet langattomat tekniikat kehittyvät nopeasti ja ovat pian tulossa yhä suuremmaksi osaksi jokapäiväistä elämäämme. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää sopiiko Bluetooth teknologia käytettäväksi sähkölukon ja sitä ohjaavan keskuksen välisenä tiedonsiirtoväylänä. Työn kirjallisuusosuudessa selvitetään tavoitetaanko langattomalla tekniikalla halutut raja-arvot jotta käyttö sähkölukossa olisi järkevää. Kokeellisessa osassa mitataan oleellisia muuttujia, kuten kantamaa sekä virrankulutusta. Samalla myös verrataan keskenään kahta tutkimuksen kohteeksi valittua Bluetooth moduulia. Tekniikka täytti sille asetetut rajat ja kokeellisen tutkimuksen perusteella todettiin teknologian sekä valitun moduulin sopivan hyvin käyttötarkoitustaan varten.

Aikaerotteisesti fluoresenssia mittaavan reaaliaikaisen PCR-laitteen kehitys

Kvantitatiivinen reaaliaikainen polymeraasiketjureaktio (engl. polymerase chain reaction, PCR) on osoittautunut käyttäjäystävällisimmäksi menetelmäksi nukleiinihapposekvenssien kvantitoimisessa. Tätä menetelmää voidaan herkistää pienempien DNA-pitoisuuksien havaitsemiseen käyttämällä hyväksi aikaerotteista fluorometriaa (engl. time-resolved fluorometry, TRF) ja luminoivia lantanidileimoja, joiden fluoresenssin pitkän eliniän ansiosta emission mittaus voidaan suorittaa vasta hetki virittävän valopulssin jälkeen, jolloin lyhytikäinen taustasäteily ehtii sammua. Tuloksena saadaan korkea signaali-taustasuhde. Tämän diplomityön tarkoituksena oli rakentaa TRF:än pystyvä reaaliaikainen PCR-laite, sillä tällaista laitetta ei ole markkinoilla tarjolla. Laite rakennettiin kehittämällä lämpökierrätin ja yhdistämällä se valmiiseen TRF:än kykenevään mittapäähän. Mittapään ja lämpökierrättimen hallitsemiseksi kehitettiin myös tietokoneohjelma. Valon tuottamiseksi ja mittaamiseksi haluttiin käyttää edullisia komponentteja, joten työssä käytettiin valmiin mittapään optiikkaa, jossa viritys tapahtuu hohtodiodilla (engl. light-emitting diode, LED) ja lantanidileiman emission mittaus fotodiodilla (engl. photodiode, PD) tai valomonistinputkella (engl. photomultiplier tube, PMT). Myös mittapään suorituskykyä tutkittiin. Työtä varten kehitettiin lämpökierrätin, joka koostui Peltier-elementillä lämmitettävästä PCR-putkitelineestä ja lämpökannesta. Mittalaitteen suorituskyvyn tutkimiseen käytettiin kelaattikomplementaatioon perustuvaa PCR-tuotteen havaitsemismenetelmää. Kelaattikomplementaatio perustuu kahteen erilliseen oligonukleotidimolekyyliin, joista toiseen on sidottu lantanidi-ioni ja toiseen valoa absorboiva ligandirakenne, jotka yhdessä muodostavat fluoresoivan kokonaisuuden. Kehitetyn lämpökierrättimen todettiin olevan tarpeeksi tarkka sekä tehokas ja sen lämmitys- ja jäähdytysnopeuden maksimeiksi saatiin 2,6 °C/sekunti. Detektorina käytetyn PD:n ei todettu olevan tarpeeksi herkkä emission havainnoimiseksi ja se korvattiin laitteessa PMT:llä. Käytetyllä PCR-määrityksellä kynnyssykleiksi (engl. threshold cycle, Ct) sekä kehitetylle että referenssilaitteelle saatiin 28,4 käyttämällä samaa 100 000 kopion DNA:n aloitusmäärää. Työssä osoitettiin, että on mahdollista kehittää edullisia komponentteja käyttävä, TRF:än pystyvä, reaaliaikainen PCR-laite, joka kykenee vastaavaan Ct-arvoon kuin vertailulaite. PD:n herkkyys ei kuitenkaan riittänyt. Tulokset olivat lupaavia, sillä LED- ja PD-teknologiat kehittyvät ja markkinoille on tullut myös muita komponentteja, joiden avulla on tulevaisuudessa mahdollista kehittää vielä herkempi laite.

Kosteuden vaikutus tehotransistorin estojännitteeseen

Tämän työn tavoitteena on vastata hypoteesiin jonka mukaan kosteus aiheuttaisi IGBT:n estojännitteen aleneman ja siitä seuraavan taajuusmuuttajan vikaantumisen. Työssä tarkastellaan erään ABB Drivesin käyttämän IGBT-moduulin estojännitteen käyttäytymistä kosteudelle altistamisen jälkeen. Työn teoriaosuudessa kerrotaan taajuusmuuttajasta sekä IGBT:n rakenteesta ja käyttäytymisestä erilaisissa tilanteissa. Estojännitettä tutkitaan käyräseuraajan avulla, kun IGBT on altistettu kosteudelle. Tutkimuksessa toteutettiin yhteensä kolme erilaista olosuhdesimulaatiota. Tutkittavissa IGBT-moduuleissa havaittiin vähäistä estojännitteen alenemaa sekä vuotovirran kasvua. Estojännitteen aleneman todetti-in olevan riittämätön vikaannuttaakseen taajuusmuuttajan. Estojännite säilyi korkeampana kuin valmistajan datalehdessä ilmoittama maksimiarvo. Tutkimuksen johtopäätöksenä on ettei kosteus ole aiheuttanut taajuusmuuttajan vikaantumista. Työn lopussa esitellään tapoja joilla taajuusmuuttajan kokemia olosuhteita voitaisiin seurata jatkossa tarkemmin.