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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18709
Tipo: Tese
Título: Obtenção de filmes absorvedores solares a base de cromo: caracterização óptica e morfológica
Autor(es): Medeiros, Ithyara Dheylle Machado de
Primeiro Orientador: Gomes, Kelly Cristiane
Resumo: O desenvolvimento de novas tecnologias de energia solar é considerado uma das muitas soluções-chave para atender a uma crescente demanda mundial por energia. No entanto, o crescimento no campo da energia solar enfrenta várias barreiras técnicas. Dessa forma, o desenvolvimento de novos materiais e tecnologias para aumentar a eficiência dos coletores solares térmicos é um desafio e uma necessidade. Diante do exposto, o presente estudo procurou fabricar filmes absorvedores solares a base de cromo por meio de duas técnicas de fabricação (eletrodeposição e pulverização catódica). A eletrodeposição ocorreu através da variação de quatro parâmetros (composição química, tensão entre os terminais, distância de trabalho ânodo-cátodo e tempo de permanência no banho). Os revestimentos eletrodepositados foram recobertos por uma camada antirreflexiva (AR) a base de cinza residual da cana-de-açúcar. Os filmes sem e com a camada AR foram caracterizados óptica e morfologicamente. Por meio da técnica de pulverização catódica, o trabalho procurou desenvolver um novo tipo de filme absorvedor constituído em multicamadas de cromo e silício, os quais tiveram seus níveis de absorção avaliados. Os resultados mostraram que os revestimentos fabricados por ambas as técnicas apresentaram médias de absorção a nível comercial (acima de 90%). Além disso, a cobertura AR ampliou a eficiência dos filmes, principalmente naqueles depositados sobre substratos de cobre (destaque para elevação de 84 para 92%). Por meio da análise estatística foi determinado que a composição do banho e a tensão entre os terminais foram os dois parâmetros mais significativos para a obtenção de filmes com elevados níveis de absorção através da técnica de eletrodeposição (com taxa de confiabilidade de 97%). Os filmes produzidos em multicamadas pela técnica de pulverização catódica apresentaram maiores níveis de absorção que aqueles depositados unicamente com a camada de cromo.
Abstract: The development of new solar energy technologies is considered to be one of the many key solutions to meet a growing global demand for energy. However, growth in the field of solar energy faces several technical barriers. Thus, the development of new materials and technologies to increase the efficiency of solar thermal collectors is a challenge and a necessity. In view of the above, the present study sought to manufacture solar absorber films based on chromium using two manufacturing techniques (electrodeposition and sputtering). The electrodeposition occurred through the variation of four parameters (chemical composition, voltage between the terminals, anode-cathode working distance and time spent in the bath). The electrodeposited coatings were covered by an antireflective layer (AR) based on residual sugarcane ash. Films without and with the AR layer were characterized optically and morphologically. Through the sputtering technique, the work sought to develop a new type of absorbent film consisting of multi-layers of chromium and silicon, which had their absorption levels evaluated. The results showed that the coatings manufactured by both techniques showed absorption averages at the commercial level (above 90%). In addition, the AR coverage increased the efficiency of the films, especially those deposited on copper substrates (highlighting an increase from 84 to 92%). Through statistical analysis it was determined that the composition of the bath and the tension between the terminals were the two most significant parameters for obtaining films with high levels of absorption through the electrodeposition technique (with a 97% reliability rate). Films produced in multilayers by the sputtering technique showed higher levels of absorption than those deposited only with the chromium layer.
Palavras-chave: Energia solar
Filmes absorvedores
Cromo negro
Solar energy
Absorber films
Black chrome
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Mecânica
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Tipo de Acesso: Acesso embargado
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18709
Data do documento: 20-Mai-2020
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

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