Antireflection coatings for improving optical properties of concentrated photovoltaics

Le photovoltaïque concentré (CPV) est une technologie de production d’énergie solaire au coût potentiellement moins élevé que le photovoltaïque standard dans certaines régions, et ce, avec un impact réduit sur l’environnement. Pour augmenter l’efficacité de conversion énergétique du CPV, nous visons à réduire les pertes par réflexion et absorption à la surface des cellules. Ce mémoire présente les travaux de recherche effectués pour étudier cette problématique et proposer deux solutions innovantes pour augmenter les performances des cellules solaires CPV. Les revêtements antireflets (ARC) utilisés dans l'industrie du CPV sont connus pour offrir une mauvaise isolation contre l'humidité, l'oxygène et autres contaminants. Ce mémoire propose l'utilisation de nitrure de silicium à indice de réfraction élevé et basse absorption pour une meilleure encapsulation par l'ARC. En outre, cette étude s’intéresse aux avantages de l'élimination de la couche de fenêtre absorbante en AlInP grâce à la passivation par effet de champ à partir de charges fixes dans le nitrure. Le remplacement de la couche de fenêtre par un ARC à base de SiN augmente la réponse spectrale dans l'UV et la lumière bleue, mais réduit la réponse dans le visible, en raison d'une passivation de surface plus faible qui augmente la vitesse de recombinaison des porteurs minoritaires à la surface. Ceci pourrait avoir le potentiel d'augmenter l'efficacité des cellules solaires mais n'a pas pu être démontré. Un ARC microstructuré peut aussi réduire les réflexions pour une large gamme d’angles d’incidence en créant un gradient d'indice de réfraction effectif qui lisse la transition optique entre l'air et un milieu transparent à haut indice. Un revêtement de microbilles déposées développé dans cette étude a permis d'augmenter le courant produit par des cellules solaires de 2,26 % pour des billes de 1000 nm sur une couche de silicone. Ces résultats ont été mesurés à partir du spectre d'efficacité quantique externe.Abstract : Concentrating Photovoltaics (CPV) is a less expensive solar power generation technology than standard photovoltaics in some regions, with a reduced environmental impact. To increase the energy conversion efficiency of CPV, we aim to reduce reflection and absorption losses at the cell surface. This report presents the research work carried out to study this problem and to propose two innovative solutions to increase the performance of CPV solar cells. Anti-reflection coatings (ARC) used in the CPV industry are known to provide poor insulation against moisture, oxygen and other contaminants. This research proposes the use of silicon nitride with a high refractive index and low absorption for a better encapsulation by ARC. In addition, this paper investigates the benefits of removing the absorbent AlInP window layer by field effect passivation from fixed charges in the nitride. Replacing the window layer with an SiN-based ARC increases the spectral response in UV and blue light but reduces the response in the visible due to lower surface passivation. This could have the potential to increase the efficiency of solar cells but could not be demonstrated. A microstructured ARC can also reduce reflections over a wide range of incidence angles by creating an effective refractive index gradient that smoothes the optical transition between air and a transparent high-index medium. A coating of deposited microbeads developed in this study increased the current produced by solar cells by 2.26 % for 1000nm beads on a silicone layer. These results were measured from the external quantum efficiency spectrum

Intégration de mesures d'adaptation aux changements climatiques dans la gouvernance des aires marines protégées du Canada

Un fort consensus unit la communauté scientifique internationale touchant la haute valeur que revêtent les aires marines protégées pour la conservation des écosystèmes océaniques. La viabilité à long terme des aires marines protégées est toutefois tributaire d’une relative fixité de la biogéographie des écosystèmes marins à l’échelle des décennies. Or, une telle prémisse ne peut s’inscrire harmonieusement dans un contexte où les incidences des changements engendrent une variabilité accrue des conditions environnementales qui règnent sur les biomes mondiaux et partant, sont appelés à altérer la répartition des espèces, ainsi que la composition des communautés biologiques. Les perturbations des océans par l’altération anthropique du climat commandent de penser sous un nouveau jour la gestion des aires marines protégées afin de favoriser la résilience des écosystèmes, ainsi que la viabilité et l’efficience des mesures de conservation mises en oeuvre pour les protéger. À la lumière de l’étude du portrait de la conservation du domaine maritime canadien, de l’examen des incidences des changements climatiques sur les écosystèmes marins du Canada, ainsi que de l’analyse des voies de gouvernance des aires marines protégées face aux changements climatiques, la démarche d’analyse multidimensionnelle sur laquelle se fonde cet essai porte ses fruits sous la forme de propositions d’axes décisionnels pour l’intégration de mesures d’adaptation aux changements climatiques dans la gestion du réseau national du Canada. Les recommandations issues de l’étude des aspects précités de la conservation marine s’articulent autour de certains concepts clés, notamment l’adoption d’une nouvelle conception d’intégrité des écosystèmes, l’atténuation des stress environnementaux non climatiques, la considération de la résilience naturelle des écosystèmes dans le choix des aires marines protégées, de même que l’orchestration unifiée du réseau d’aires marines protégées et de la matrice spatiale dans laquelle il s’enchâsse, ainsi que l’instauration de mesures de conservation proactives orientées par l’usage raisonné d’instruments décisionnels prédictifs. Le constat qui se dégage de la démarche analytique entreprise lors de la réalisation de cet essai est que nombre des mesures d’adaptation composant l’éventail de propositions y étant formulées peuvent s’inscrire de manière harmonieuse dans le cadre de conservation actuel des océans canadiens. Certaines d’entre elles requièrent néanmoins des acteurs de la conservation une certaine réorientation conceptuelle des objectifs et des voies de conservation. L’atteinte d’une adéquation entre les avenues actuelles de gestion des aires marines protégées et les impératifs de la conservation dans un contexte de changements climatiques représente un élément essentiel afin d’obvier aux préjudices irrémédiables qu’encourent nombre d’écosystèmes face à l’altération anthropique du climat

Advanced bioengineering technologies for preclinical research

Current in vitro practices must overcome important challenges to compare favorably with human studies. The limited applicability of conventional in vitro assays and strategies can be explained by the fact that standard approaches do not enable recapitulation of the complexity of human tissues and physiological functions. To address this challenge, novel bioengineering tools, techniques and technologies are rapidly emerging to advance current fundamental knowledge and innovate in vitro practices. For example, organs-on-a-chip have recently appeared as a small-scale solution to overcome the transability, financial and ethical concerns associated with animal studies in drug discovery and development. In parallel, biomimetic interfaces are increasingly recapitulating 3D structures with tissue-like dynamic properties to allow in-depth investigation of disease mechanisms. This review aims at highlighting current bioengineering approaches poised to address the shortcomings of conventional in vitro research practices towards the generation of more effective solutions for improving human health

The Alestle - Vol. 58 No. 66 - 07/26/2006

Vol. 58 No. 6

Evaluation of Annual Companion Crops for the Establishment of Perennial Forage Crops in Eastern Canada

The use of companion crops when establishing perennial forages is desirable as it often reduces weed growth and increases forage biomass in the seeding year. In eastern Canada, oat (Avena sativa L.) is the main species used as companion crop; although other species are used, they have not been systematically evaluated. A field study was established in 2019 at three sites in Québec, Canada, to contrast the use of six annual species as companion crops for the establishment of lucerne (Medicago sativa L.)-timothy (Phleum pratense L.) mixtures. Species evaluated include berseem clover (Trifolium alexandrinum L.), annual ryegrass (Lolium multiflorum Lamarck), forage pea (Pisum sativum L.), forage oat, Japanese millet [Echinochloa esculenta (A. Braun) H. Scholz], and sudangrass [Sorghum × drummondii (Nees ex. Steud.) Millsp. & Chase]. The control treatment consisted of the perennial species seeded without companion crop. Treatments were seeded at three dates (mid-May to early-June, mid-June to early-July, and early August) and evaluated during the seeding year based on biomass production and botanical composition. Overall, across sites, for the first two seeding dates, highest annual forage yields were observed with sudangrass, Japanese millet, and oat as companion crops. The use of these species increased yields by 1.8 to 2.5 Mg ha-1 on a dry matter basis (DM) compared to the control which yielded an average of 3.7 Mg DM ha-1. For the early August seeding, response varied significantly across sites. Annual yields were the highest with the use of oat at two sites (avg. of 2.4 Mg DM ha-1), whereas no differences between treatments were observed at the other site. Companion crop species which maximized total forage yields in the seeding year often reduced weed biomass, but also that of perennial species. The impact of treatments on the survival of perennial forages and their production during the first post-seeding year will be presented in a later publication

Are Paleomagnetic Records From U‐Channels Appropriate for Studies of Reversals and Excursions?

Sampling of sediment cores using plastic U‐channels has made possible the acquisition of detailed records of paleomagnetic secular variation, geomagnetic polarity, environmental magnetic studies, and relative paleointensity over the past several million years. U‐channel measurements provide the great advantage of rapid measurements of long sediment cores, but the signal resolution is attenuated by the response function of the magnetometer sensors, which therefore restrains the recovery of rapid and large‐amplitude field changes. Here we focus on the suitability of the dynamics of reversals and excursions derived from U‐channel measurements. We compare successive individual paleomagnetic directions of 1.5 cm × 1.5 cm × 1.5 cm cubic discrete samples with those of a 1.5‐m equivalent U‐channel sample train obtained by placing the samples adjacent to each other. We use varying excursion and transition lengths and generate transitional directions that resemble those of the most detailed paleomagnetic records. Excursions with opposite polarity directions recorded over less than 7.5 cm are barely detected in U‐channel measurements. Regarding reversals, U‐channel measurements smooth the signal of low‐resolution records and generate artificial transitional directions. Despite producing misleading similarities with the overall structure of transition records, longer transitional intervals fail also to reproduce the complexity of field changes. Finally, we test the convolution of magnetization by different response functions. The simulation reveals that even small response function changes can generate significant differences in results. -- Keywords : geomagnetic reversals ; geomagnetic excursions ; paleomagnetic measurements

Faire-face aux changements ensemble (FACE) : mieux s’adapter aux changements climatiques au Canada et en Afrique de l’Ouest dans le domaine des ressources en eau - rapport final

Vu la fin prématurée du projet initial, un court nouveau projet intitulé « Les leishmanioses canines: réévaluation des transmissions, prophylaxie et indicateur épidémiologique en sante publique », sous la direction du professeur Abdelkbir Rhalem, Laboratoire de Parasitologie et des zoonoses parasitaires de l’Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II au Maroc, en collaboration avec le ministère de la santé (Dr Abderrahmane Laamrani El Idrissi, Chef de Service des Maladies parasitaires) a été amorcé en janvier 2015. Ce projet vise (1) à évaluer le rôle réservoir du chien pour des parasites du genre Leishmania sp. responsables chez l’homme de la forme viscérale (L.infantum) et les formes cutanées (L.infantum Mon- 24 et L. tropica) et (2) à utiliser le modèle chien comme indicateur de santé publique pour déterminer les conditions de transmission de la maladie et son évolution (prévalence et incidence). La première phase s’est terminée avec succès et la deuxième phase est amorcée (rapport prévu fin 2016)

Recent sedimentation in three adjacent fjord-lakes on the Québec North Shore (eastern Canada): facies analysis, laminae preservation, and potential for varve formation

Cet article analyse de courtes carottes gravitaires échantillonnées le long de transects dans trois lacs de fjord profonds adjacents (les lacs Pentecôte, Walker et Pasteur) sur la Côte-Nord du Québec (est du Canada), afin d’évaluer la répartition de sédiments laminés et le potentiel de formation de varves. L’analyse des faciès basée sur la description lithologique, des photos numériques, des images par tomodensitométrie et des données bathymétriques, a permis l’identification de quatre principaux faciès sédimentaires : des sédiments laminés, des sédiments partiellement laminés, des sédiments bioturbés et des sédiments massifs. Des preuves directes sur la stratification thermique du Lac Walker ont été acquises de 2014 à 2016. Les taux de sédimentation moyens et les flux de sédimentation postglaciaires dans les bassins distaux des trois lacs étudiés sont ≤0,12 cm a−1 et de 0,03 à 0,16 g cm−2 a−1, respectivement, à la lumière de la datation aux 210Pb, 137Cs et radiocarbone par SMA. Sur la base de l’analyse d’images de lames minces et d’un modèle de chronologie du 210Pb (CIC), le Lac Pentecôte contient des sédiments principalement massifs à partiellement laminés, alors que le Lac Pasteur contient des sédiments partiellement laminés et des sédiments laminés non annuels ressemblants à des varves. Le Lac Walker contient toutefois des sédiments laminés qui sont vraisemblablement des varves. Le plus grand potentiel de préservation de laminations observé pour le lac Walker par rapport aux lacs Pentecôte et Pasteur est associé à des caractéristiques morphologiques plus favorables, dont sa profondeur relative, sa profondeur moyenne, sa profondeur maximum et son exposition topographique plus importantes. -- Keywords : Limnogeology ; sedimentary structures ; laminations ; varves ; CT-scan ; Québec North Shore

Altered Lipid Metabolism Impairs Skeletal Muscle Force in Young Rats Submitted to a Short-Term High-Fat Diet

Obesity and ensuing disorders are increasingly prevalent in young populations. Prolonged exposure to high-fat diets (HFD) and excessive lipid accumulation were recently suggested to impair skeletal muscle functions in rodents. We aimed to determine the effects of a short-term HFD on skeletal muscle function in young rats. Young male Wistar rats (100–125 g) were fed HFD or a regular chow diet (RCD) for 14 days. Specific force, resistance to fatigue and recovery were tested in extensor digitorum longus (EDL; glycolytic) and soleus (SOL; oxidative) muscles using an ex vivo muscle contractility system. Muscle fiber typing and insulin signaling were analyzed while intramyocellular lipid droplets (LD) were characterized. Expression of key markers of lipid metabolism was also measured. Weight gain was similar for both groups. Specific force was decreased in SOL, but not in EDL of HFD rats. Muscle resistance to fatigue and force recovery were not altered in response to the diets. Similarly, muscle fiber type distribution and insulin signaling were not influenced by HFD. On the other hand, percent area and average size of intramyocellular LDs were significantly increased in the SOL of HFD rats. These effects were consistent with the increased expression of several mediators of lipid metabolism in the SOL muscle. A short-term HFD impairs specific force and alters lipid metabolism in SOL, but not EDL muscles of young rats. This indicates the importance of clarifying the early mechanisms through which lipid metabolism affects skeletal muscle functions in response to obesogenic diets in young populations