Design de concentradores solares luminescentes cilíndricos baseados em fibras ópticas poliméricas

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Rivas Garcia, Francis Dayan
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Energia direta - Conversão; Polimetilmetacrilato; Fibras ópticas; Luminescência; Poliuretana
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/235087

Os concentradores solares luminescentes (LSCs) são sistemas custoeficientes constituídos por um dispositivo fotovoltaico e um material fotoluminescente introduzido em um guia de onda. Sua aplicação principal é tornar-se em um sistema passivo de geração de eletricidade e, subsequentemente, aumentar o uso das células solares, tendo um impacto positivo na utilização das fontes renováveis de produção de energia. Com o passo do tempo novas arquiteturas e designs têm sido exploradas na busca de aumentar a área de superfície onde há incidência de radiação solar, pois a finalidade é reduzir o custo do dispositivo. Nesse sentido, a arquitetura cilíndrica baseada em fibras ópticas poliméricas têm sido uma estratégia inovadora para estender os LSCs para maiores áreas de superfície. Assim foi produzido uma plataforma fotônica de LSCs cilíndricos baseados em fibras ópticas poliméricas com área de superfície próxima a 7,58x10-2 m2 e em configuração desacoplada, isto é, em que todos os componentes foram adaptados independentemente: 50 m de fibra óptica divididos em 5 m foram arranjadas em um suporte de poliestireno em formato de circunferência, e suas pontas foram direcionadas para a superfície de uma camada de híbrido orgânico-inorgânico dopado com diferentes luminóforos e, por fim, a célula solar de silício amorfo foi conectada a esse sistema. A configuração desacoplada permitiu a avaliação individual de cada componente e afinal, os resultados mostram os primeiros valores de fator de concentração (F) para LSCs com fator de ganho (G*) ≥5000 e com indicação de proporcionalidade entre as duas variáveis. Algumas alternativas podem ser exploradas para aprimorar o desempenho destes sistemas.