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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação
Title: Análise paramétrica de estruturas multicamadas aplicada a células fotovoltaicas plasmônicas
metadata.dc.creator: SOUSA, Miquéias Cruz de
metadata.dc.contributor.advisor1: COSTA, Karlo Queiroz da
Issue Date: 18-Dec-2013
Citation: SOUSA, Miquéias Cruz de. Análise paramétrica de estruturas multicamadas aplicada a células fotovoltaicas plasmônicas. Orientador: Karlo Queiroz da Costa. 2013. 126 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) – Campus Universitário de Tucuruí, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2013. Disponível em: http://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/496. Acesso em:.
metadata.dc.description.resumo: No presente trabalho é apresentada a análise paramétrica de uma estrutura multicamada composta por três camadas: Si02, GaAs – AlGaAs e Au (cuja estrutura é envolta pelo meio ar). Na modelagem matemática, são utilizadas as equações de Maxwell para os cálculos do módulo do coeficiente de reflexão generalizado para a polarização perpendicular e paralela (representados por |R’m+1+| e |R’m+1|||, respectivamente), e o modelo de Lorentz-Drude para representar as características físicas do metal que constituem a camada ouro. Para o problema considerado utiliza-se o modelo matemático encontrado para a implementação de sua programação pelo software Matlab. Sendo assim, inicialmente é investigado o comportamento do |R’M+1+| (|R’m+1+| para m=M) para uma faixa de frequência de 100THz à 1000THz, ao variar a espessura de cada uma das camadas da estrutura multicamada proposta. Como forma de complementar a exploração dos resultados obtidos na análise inicial do |R’M+1+| é acrescentado o estudo do módulo do campo elétrico perpendicular ao plano de incidência da onda plana (|Ezm|, inerente à polarização horizontal ou perpendicular) variando ao longo da estrutura multicamada. Já em um segundo momento, o trabalho propõe a averiguação do |R’M+1+| e |R’M+1||| (|R’m+1||| para m=M) ao modificar o ângulo de incidência da onda plana, tendo também como objetivo estabelecer o paralelo entre as duas polarizações. As conclusões referentes ao |R’M+1+| e |R’M+1||| para a variação do ângulo de incidência são reforçadas com a apreciação dos resultados do |Ezm| e |Eym| (módulo do campo elétrico para a polarização paralela) na direção de propagação da onda plana. Em ambos os casos propostos para o estudo, os resultados são expressos explicitando o melhor caso para cada situação avaliada, discutindo suas respectivas vantagens em relação aos demais.
Abstract: In this work it is presented a parametric analysis of a multilayer structure composed of three layers: Si02, GaAs – AlGaAs and Au (whose structure is wrapped through the air). In the mathematical model Maxwell equations are used for the calculation of the generalized reflection coefficient magnitude for perpendicular and parallel polarization (represented by |R’m+1+| e |R’m+1|||, respectively) and the Lorentz-Drude model for representing the physical characteristics of the metal constituting the gold layer. For the problem in consideration, we use the mathematical model for the implementation of its programming using Matlab technical computing software. Thus, primarily, it is investigated the behavior |R’M+1+| (|R’m+1+| for m=M) for a frequency range from 100THz to 1000THz, by varying the thickness of each layer of the multilayer structure proposed. In order to complement the exploitation of the results obtained in the initial analysis of |R’M+1+|, the study of the perpendicular electric field magnitude is added to the plane of incidence of the plane wave (|Ezm|, inherent to horizontal or perpendicular polarization) varying along the multilayer structure. However in a second moment, the work proposes an investigation of |R’M+1+| and |R’M+1||| (|R’m+1||| for m=M) as the angle of incidence of the plane wave is modified, also aiming to establish a parallel between the two polarizations. The conclusions regarding |R’M+1+| and |R’M+1||| regarding the variation of the angle of incidence are enhanced with the assessment of the results of |Ezm| and |Eym| (magnitude of the electric field for parallel polarization) in the direction of propagation of the plane wave. In both cases proposed for the study, the results are expressed explaining the best case for each situation evaluated, discussing their respective advantages in relation to others.
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::GERACAO DA ENERGIA ELETRICA
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::AREAS CLASSICAS DE FENOMENOLOGIA E SUAS APLICACOES::OTICA
Keywords: Energia solar
Células solares
Sistemas de energia fotovoltaica
Aprisionamento de luz
Materiais nanoestruturados
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:Faculdade de Engenharia Elétrica - FEE/CAMTUC

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