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Project: concentradores solares luminescentes (LSCs) cilíndricos com elevado fator de concentração

Acronym: SOLARFLEX
Main Objective: 50%) e infravermelho (> 10%), correspondente à região espectral de maior eficiência das células fotovoltaicas de silício cristalino.
Posteriormente, as fibras serão colocadas lado a lado de modo a formarem um "bundle", aumentando As e otimizando o acoplamento à superfície da célula fotovoltaica. Para demonstrar a aplicabilidade da abordagem proposta, produzir-se-ão dois tipos de protótipos acoplando i) LSCs com comprimento na escala do metro e ii) ?bundles? de LSCs a células comerciais de Si, cuja figura de mérito, nomeadamente, a eficiência quântica externa (EQE), será quantificada. Os LSCs terão um valor de F sem precedente, aproximadamente uma ordem de grandeza superior aos maiores valores reportados, esperando-se um aumento na conversão fotovoltaica de células de Si que, num sistema ideal de conversão descendente de energia, com emissão direcional e máxima eficiência de conversão, pode atingir até 7 absoluto%.[1] Um aumento de 2.5 absoluto% na eficiência de uma célula fotovoltaica de c-Si quando acoplada a um LSC de uma camada à base de iões Ln3+ foi já reportado,[2,3] demonstrando a capacidade deste tipo de dispositivos. Além disso, os LSCs convencionais são, normalmente, produzidos através da utilização de vidro ou plástico rígido com pouca flexibilidade, o que dificulta a sua aplicabilidade. A abordagem proposta neste projeto tem, portanto, um grande potencial para se tornar um verdadeiro avanço no desenvolvimento da conversão fotovoltaica guiada com elevado desempenho."
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maxRows="">Este projeto tem como objetivo fabricar concentradores solares luminescentes (LSCs) cilíndricos com elevado fator de concentração F (F>10), através do aumento da área exposta As. Para tal, serão fabricados LSCs com comprimento da ordem do metro e grupos de LSCs cilíndricos ("bundles"), ambos leves e mecanicamente flexíveis, à base de fibras óticas de poli(metilmetacrilato) (PMMA) com camadas oticamente ativas.
Serão utilizadas fibras óticas comerciais revestidas (fibras em "bulk") ou fibras com núcleo oco, ambas fabricadas numa instalação semi-industrial de produção de fibra ótica. As fibras serão, respetivamente, revestidas ou preenchidas com materiais híbridos orgânicos-inorgânicos dopados com iões Ln3+ ou corantes orgânicos de elevado rendimento quântico de emissão na região do visível (> 50%) e infravermelho (> 10%), correspondente à região espectral de maior eficiência das células fotovoltaicas de silício cristalino.
Posteriormente, as fibras serão colocadas lado a lado de modo a formarem um "bundle", aumentando As e otimizando o acoplamento à superfície da célula fotovoltaica. Para demonstrar a aplicabilidade da abordagem proposta, produzir-se-ão dois tipos de protótipos acoplando i) LSCs com comprimento na escala do metro e ii) ?bundles? de LSCs a células comerciais de Si, cuja figura de mérito, nomeadamente, a eficiência quântica externa (EQE), será quantificada. Os LSCs terão um valor de F sem precedente, aproximadamente uma ordem de grandeza superior aos maiores valores reportados, esperando-se um aumento na conversão fotovoltaica de células de Si que, num sistema ideal de conversão descendente de energia, com emissão direcional e máxima eficiência de conversão, pode atingir até 7 absoluto%.[1] Um aumento de 2.5 absoluto% na eficiência de uma célula fotovoltaica de c-Si quando acoplada a um LSC de uma camada à base de iões Ln3+ foi já reportado,[2,3] demonstrando a capacidade deste tipo de dispositivos. Além disso, os LSCs convencionais são, normalmente, produzidos através da utilização de vidro ou plástico rígido com pouca flexibilidade, o que dificulta a sua aplicabilidade. A abordagem proposta neste projeto tem, portanto, um grande potencial para se tornar um verdadeiro avanço no desenvolvimento da conversão fotovoltaica guiada com elevado desempenho.
Reference: CENTRO-01-0145-FEDER-030186
Funding: FCT
Start Date: 01-06-2019
End Date: 31-05-2021
Team: Paulo Sérgio de Brito André, Carlos Alberto Ferreira Marques
Groups: Optical Components and Subsystems - Av
Partners: UA- CICECO
Local Coordinator: Paulo Sérgio de Brito André
Associated Publications