Introduction
Unsere moderne Gesellschaft nicht ohne einen erheblichen Teil des Energieverbrauchs auf erneuerbare Energiequellen zu überleben. Um dies zu ermöglichen, müssen wir einen Weg, um erneuerbare Energien zu einem Preis niedriger als auf Erdöl basierenden Energiequellen in naher Zukunft ernten zu finden. Solarenergie ist die am häufigsten vorkommende erneuerbaren Energien auf der Erde. Trotz, dass viele Fortschritte haben in Solarenergieernte erzielt wurden, ist es immer noch sehr schwierig, mit Erdöl basierenden Energiequellen konkurrieren. Zur Verbesserung der Effizienz von Solarzellen ist eine der effizientesten Methoden, um die Systemkosten der Nutzung von Sonnenenergie zu senken.
Optische Linsen und Reflektoren Schale werden üblicherweise in den meisten konzentrierten Photovoltaik (CPV) 1 verwendet, um eine hohe Konzentration von Sonnenenergie Einfall auf die kleinflächige Solarzellen zu erreichen, so dass es wirtschaftlich sinnvoll zu teuren Tandem Multi-Junction-Solarzellen 2 in auszunutzen CPV-Systeme, und eine angemessene pflegenKosten zugleich. Für die meisten nicht-konzentrierten Photovoltaik, die in der Regel großflächig Rate von Solarzellen, die mit hohen Kosten Tandem-Solarzellen nicht eingebunden werden können, obwohl sie in der Regel einen größeren Sonnenspektrums Antwort und einen höheren Gesamtumwandlungswirkungsgrad als die Einzelsolarzellen 3.
In jüngster Zeit mit Hilfe der parallelen Spektrum Teilungsoptik (dh dispersive Element), der parallel Spektrum Spalt Photovoltaik 4 hat es möglich gemacht, daß eine ähnliche oder bessere Spektrum Abdeckung und Umwandlungseffizienz ohne Verwendung der teuren Tandemsolarzellen erreicht werden. Das Sonnenspektrum in verschiedene Bänder aufgeteilt werden und jede Band kann absorbiert und Strom von den Facheinzelsolarzellen werden. Auf diese Weise können die teuren Tandemsolarzellen in CPV-Systeme durch eine parallele Verteilung der Single-Junction-Solarzelle ersetzt werdens, ohne Kompromisse bei der Leistung.
Das dispersive Element, das in diesem Bericht entworfen wurde, kann in einer reflektierenden CPV-System (die auf Teller Reflektoren basiert), um parallel Spektrum Aufspaltung für die verbesserte Solarstromumwandlungseffizienz und reduzierten Kosten zu realisieren angewendet werden. Mehrschicht hohen Kontrast Gitter (HCG) 5 als dispersives Element durch die Gestaltung jeder Schicht HCG verwendet, um als ein optisches Bandspiegel funktionieren. Strukturen und Parametern des dispersiven Elements numerisch optimiert. Darüber hinaus ist die Herstellung von Hochkontrastgittern zum dispersiven Elements durch Verwendung von dielektrischen (TiO 2) Sputtern Nanoimprintlithografie 6 und reaktives Ionenätzen untersucht und nachgewiesen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Bereiten Sie die Blank Polydimethylsiloxan (PDMS) Substrat für Nanoimprint Mold
- Silizium-Wafer-Behandlung Prozess
- Reinigen einer 4 inch Siliziumwafer durch Spülen mit Aceton, Methanol und Isopropanol.
- Blasen sie trocken mit dem Stickstoff gun.
- Reinigen Sie es mit Piranha-Lösung (3: 1 Gemisch aus Schwefelsäure mit 30% Wasserstoffperoxid) durch Einweichen innerhalb 15 min.
- Spülen Sie es mit DI-Wasser. Trocken blasen mit dem Stickstoff gun.
- Legen Sie die Wafer in einem Glas Exsikkator. Fügen Sie einen Tropfen (20 Tropfen = 1 ml) der Trennmittel (Trichlorsilan) in den Exsikkator.
- Abpumpen der Exsikkator, bis das Messgerät liest -762 Torr und warten Sie 5 Stunden.
- Nehmen Sie die Wafer aus, die mit Trennmittel behandelt worden ist.
- Herstellung von PDMS Film (Wird als Mold in Nanoimprint)
- Ein Gewicht von 10 g Siliconelastomergrundstoff und 1 g des Härters.
- Fügen Sie sie in der gleichen Becherglas.
- Stir und mischen mit einem Glasstab für 5 min.
- Die Mischung in einem Vakuum-Exsikkator bis das Manometer liest -762 Torr zu pumpen alle eingeschlossenen Luftblasen.
- Verteile sie gleichmäßig auf die behandelte 4-Zoll-Siliziumwafer.
- Backen Sie den Wafer mit PDMS oben im Vakuumofen für 7 h bei 80 ° C, um die PDMS Film zu härten.
2. Bereiten Sie die Nanoimprint-Form (Vervielfältigung von der Master-Form)
- Spin zwölf Tropfen (20 Tropfen = 1 ml) von UV-härtbaren Resist (15,2%) auf eine saubere lassen Siliziumwafer für 30 Sekunden bei 1.500 Umdrehungen pro Minute.
- Ziehen Sie vorsichtig ein Stück PDMS Folie von der behandelten Siliziumscheibe.
- Legen Sie die PDMS-Film auf die UV-härtbaren widerstehen und lassen Sie es zu absorbieren die UV-Resist für 5 min dann abziehen.
- Wiederholen 2,1-2,3 auf der gleichen PDMS-Film für zwei mal. Absorbieren die UV-Resist für 3 min und 1 min auf.
- Legen Sie die PDMS-Film (nach dreimaliger UV widerAufnahme) auf ein Siliziummasterform.
- Legen Sie es in eine Kammer mit Stickstoffumgebung.
- Schalten Sie UV-Lampe, die Probe für 5 min zu heilen.
- Ziehen Sie die PDMS-Film. Der ausgehärtete UV Resist auf dem PDMS wird die negative Muster der Master-Form zu halten.
- Verwenden RF O2-Plasma, die PDMS-Form zu behandeln. (HF-Leistung: 30 W, Druck: 260 mTorr, Zeit: ca. 1 min)
- Legen Sie die PDMS-Form in einer Vakuumkammer mit einem Tropfen (20 Tropfen = 1 ml) der Trennmittel für 2 Std.
3. Nanoimprint Musterübertragung
- Spin acht Tropfen (20 Tropfen = 1 ml) aus PMMA (996 T, 3,1%) auf das Substrat für 50 s bei 3.500 Upm eingedruckt.
- Backen auf einer Heizplatte 5 min bei 120 ° C.
- Warten Sie, bis die Probe zum Abkühlen.
- Spin acht Tropfen (20 Tropfen = 1 ml) von UV-härtbaren Resist (3,9%) auf dem gleichen Substrat.
- Legen Sie die PDMS-Form (in Schritt 2 hergestellt) auf die Probe (sowohl mit UV-widerstehen und PMMA).
- Legen Sie es in eine Kammer mit Stickstoffumgebung.
- Schalten Sie die UV-Lampe für 5 min zu heilen.
- Schälen Sie die PDMS-Form aus der Probe und das Muster auf der PDMS-Form wird auf die Probe übertragen.
4. Cr Abhebeprozeß
- Reactive Ion Etching Restschicht von UV-widerstehen und PMMA
Hinweis: Die SOP für ICP Maschine kann bei https://www.nanocenter.umd.edu/equipment/fablab/sops/etch-07/Oxford%20Chlorine%20Etcher%20SOP.pdf gefunden werden- Melden Sie sich an ICP RIE-Maschine.
- Legen Sie eine leere 4-Zoll-Siliziumwafer. Führen Sie das saubere Rezept für 10 min.
- Nehmen Sie die leeren Siliziumwafer aus.
- Montieren Sie die Probe auf einem anderen sauberen Siliziumwafer und laden Sie es in die Maschine.
- Führen Sie die UV Resistätzen Rezept für 2 min (das Rezept können in Tabelle 1 zu finden).
- Nehmen Sie die Probe aus. Legen Sie eine leere 4-Zoll-Siliziumwafer. Führen Sie den sauberen Rezept für 10 min (in Tabelle 1 zu finden).
- Montieren Sie die Probe auf einem sauberen Siliziumwaferund laden Sie es in die Maschine.
- Führen Sie das PMMA Ätzen Rezept (in Tabelle 1 aufgeführt) für 2 min.
Anmerkung: Nun wird die Restresist geätzt wurde, und das Substrat freigelegt wird.
- Cr Elektronenstrahlbedampfung
- Melden Sie sich e-beam Verdampfer.
- Laden Sie die Cr Metallquelle und Probe in die Kammer.
- Stellen Sie die Dicke (20 nm) und Abscheidungsrate (0,03 nm / s).
- Pumpen Sie die Kammer, bis erforderliche Vakuum (10 -7 Torr) erreicht ist.
- Starten Sie den Abscheidungsprozess.
- Nehmen Sie die Probe aus, nachdem die Ablagerung beendet.
- CR Lift-off Verfahren
- Tauchen Sie die Probe in Aceton mit Ultraschallbewegung für 5 min.
- Reinigen Sie die Probe durch Spülen mit Aceton, Methanol und Isopropanol.
Hinweis: Der Cr verdampft auf dem Resist wird abgehoben, und eine Cr-Maske zum Substrat Ätzen gebildet.
5. TiO 2 Deposition
- Lastprobe.
- Stellen Sie die Parameter für die Gleichstrom-Magnetron-Sputter-Maschine
- Verwenden einen Kammerdruck von 1,5 mTorr Ar-Strom von 100 sccm und einer Sputterleistung von 130 W.
- Verwenden eine Temperatur von 27 ° C und eine Stufe Drehzahl von 20 Upm.
- Starten Sie das Sputter-Verfahren und stoppen an der gewünschten Dicke.
- Nehmen Sie die Probe aus und glühen die TiO 2 -Schicht in Sauerstoffumgebung bei 300 ° C für 3 Stunden.
6. High Contrast Grating Etching
- Log in der induktiv gekoppelten Plasma (ICP) reaktives Ionenätzen (RIE) Maschine.
- TiO 2 Ätzen
- Legen Sie eine leere 4-Zoll-Siliziumwafer.
- Starten und die saubere Rezept für 10 min (in Tabelle 1 zu finden).
- Entladen Sie laden den Rohling Wafer und laden Sie die Probe mit Cr-Maske.
- Stellen Ätzzeit. Starten TiO 2 Ätzen Rezept. Der Ätzprozess wird automatischtisch zu stoppen.
- Entladen Sie die Probe.
- SiO 2 Etching
- Wiederholen Sie Schritt 5.2 nur geben Sie den SiO 2 Ätzen Rezept.
7. Reflexionsmessung
- Melden Sie sich an und schalten Sie das Messsystem.
- Setzen Sie den Reflexionsstandard Spiegel auf dem Probenhalter und richten Sie den optischen Weg.
- Kalibrierung des Systems für die 100% Reflexion.
- Nehmen Sie die Reflexionsstandard Spiegel und setzen Sie die HCG.
- Messen des Reflexionsvermögens des HCG.
- Speichern Sie die Daten und melden Sie sich aus dem Messsystem.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Abbildung 1 zeigt die Durchführung des dispersiven Elements (Multilayer hohen Kontrast Gitter (HCG)) in konzentrierter Photovoltaikanlage. Die Sonne Licht wird zuerst durch den Primärspiegel reflektiert und trifft auf den reflektierenden dispersiven Element, wo der Strahl reflektiert und in verschiedenen Banden unterschiedlicher Wellenlängen aufgespalten. Jedes Band wird auf eine bestimmte Stelle auf der Solarzellenanordnung für die beste Absorption und Umwandlung in Elektrizität auftreffen. Der Schlüssel zu diesem System ist das Design und die Implementierung des dispersiven Elements, das aus mehreren Schichten von HCG zusammensetzt.
Abbildung 2 zeigt das numerische Optimierungsergebnis für jede Schicht in dem dispersiven Element. Die Ergebnisse wurde durch die Finite-Differenzen-Zeit-Domain (FDTD) 7 basierend kommerzielle Simulationssoftware "Lumerical" und weiter durch rigorose gekoppelten Wellenanalyse (RCWA) 8 validiert berechnet. Der BrechungsindexTiO 2 war von SOPRA 9 Online-Datenbank. Die optimierte Sechsschichten dispersive Element kann eine Totalreflexion von mehr als 90% über die gesamte Sonnenspektrum 10,11 liefern.
Um die Breitbandreflexionsvermögen von HCG zeigen experimentell, eine der sechs Schichten in dem dispersiven Element HCG Struktur hergestellt unter Verwendung Nanoimprint Fertigung. Wie in 3 gezeigt, jedes Gitter Block besteht aus zwei Teilen. Das Material des oberen Gitters ist TiO 2 und das Material der Untergitter ist Quarzglas. Die Steigung des 2D HCG ist 453 nm. Die Linienbreite jedes Gitters ist 220 nm. Die Höhe der beiden Ober- und Untergitter ist 340 nm. Das Material des Substrats ist die gleiche wie die Teilgitter.
TiO 2 wurde auf Quarzglas bei HP Labs abgeschieden unter Verwendung eines Gleichstrom-Magnetron-Sputter-Maschine. Der Kammerdruck betrug 1,5 mTorr mit einem Ar-Strom etwa 100 sccm. Die Sputterleistungbetrug 130 W und der Preis war 4 nm / min. Zwei Chargen von TiO 2 -Film bei verschiedenen Temperaturen bzw. gesputtert, 27 ° C und 270 ° C. Um eine gleichmäßige Schichtabscheidung zu gewährleisten, wurde Substratstufe Rotation auf (20 rpm) beim Sputtern drehte. Beide Chargen der TiO 2 -Filme wurden bei 300 ° C für 3 Stunden nach dem Sputtern, um die Filmqualität zu verbessern geglüht. Nach der Abscheidung wurden beide Chargen von TiO 2 -Schichten mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) (Figur 4) untersucht. Die Brechungsindizes der TiO 2 -Filme wurden ebenfalls gemessen (Abbildung 5). Die gemessenen Brechungsindizes waren 10% niedriger als die Standarddatenbank, da die Folie porös war, die auch in Figur 4 beobachtet werden kann. Ein höherer Sputtertemperatur könnte, den Brechungsindex zu erhöhen, jedoch die Rauhigkeit des Films war sehr viel höher. Um ein gutes Gleichgewicht zwischen Brechungsindizes und Film Rauheit zu erreichen, die TiO 2 -Schicht, die SPUT wurdeNamen bei 27 ° C wurde als die Gittermaterials ausgewählt.
Die wichtigsten Schritte für die Nanoimprint Herstellung darstellen, sind schematisch in 6 gezeigt. Zuerst wird eine Form mit bestimmten Muster auf die UV-härtbare Resist auf das Substrat aufgedrückt. Dann UV-Licht wird angewendet, um zu heilen Resists. Nach dem Aushärten kann die Form von dem Substrat getrennt werden, und die Form des Resist ist genau das Gegenteil der Form. Das Prägemuster kann als Maske verwendet wird, um das restliche Resist Anzahlung Metall zu ätzen, abheben und schließlich in das Substrat zu ätzen. Auf diese Weise wird die Form der Form in das Substrat übertragen.
2D-HCG herzustellen, wird eine Form aus einem 1D periodischen Gittersilizium Master, die durch Interferenzlithographie 12 hergestellt wurde dupliziert. Dann die gleiche Form verwendet wird zweimal in orthogonalen Richtungen auf dem gleichen Siliziumsubstrat, um ein 2D-Muster Lochanordnung (7) einzuprägen. Die Hybrid-Nanoimprint <sup> 13 Verfahren können großflächige Proben mit hoher Auflösung und wenig Mängel zu machen. Die aufgedruckten Ergebnisse (2D-Lochanordnung Silizium-Array) ist in 8 gezeigt. Die Rauhigkeit der Kanten kann weiter mit Hilfe von Kantenglättung Technologien 14 reduziert werden.
Nach Nanoimprint Strukturieren und Cr Maskenfeld abgeschlossen ist, wird ein ICP RIE Maschine verwendet, um die Probe zu ätzen. Zwei verschiedene Ätzen Rezepturen wurden auf TiO 2 bzw. entwickelt und Quarzglas, die in Tabelle 1 gezeigt ist. Der hergestellte Struktur ist in 9 gezeigt.
Die Remission (vom normalen Einfall) von 2D-HCG wurde mit zwei verschiedenen Spektrometern mit verschiedenen Arten von Detektoren, die normale Detektor und der Integrationskugel Detektor gemessen. Im Gegensatz zum Bereich Integrationsdetektors weist der normale Detektor einen relativ kleinen Öffnungswinkel und wird daher nicht empfangen die Streu light. Wie in 10 gezeigt, die Differenz der Remissionskurven von den beiden Detektoren gemessen anzeigt, dass das Licht durch den HCG aufgrund der Struktur Rauhigkeit verstreut. Der Unterschied zwischen Integrationskugel Messung und Simulationsdaten hauptsächlich durch den Verlust von Material und Herstellungsfehler. Die Remissionskurven zeigen, daß die hergestellte Vorrichtung kann als Bandspiegel als eine Schicht in dem dispersiven Element funktionieren. Aufgrund der hohen Kontrast Index zwischen dem Gitter und dem Substrat hat HCG gute Winkelunabhängigkeit. Die Reflexionskurve ändert sich nicht sehr, wenn der Einfallswinkel kleiner als 15 ° ist.
Abbildung 1: Die Umsetzung des dispersiven Elements (Mehr HCG) in einer konzentrierten Photovoltaik (CPV) Systems.
Abbildung 2: Numerisch optimierte Reflexionskurven für das dispersive Element Design (Sechs-Schicht gestapelt HCG), die meisten des Sonnenspektrums abdecken kann.
Abbildung 3: Die optimierte Struktur eines HCG für die Demonstration der Nanoimprint-Fertigung.
Abbildung 4: Die REM-Bilder (Querschnitt) des gesputterten TiO 2 Filme auf (a) 27 ° C und (b) 270 ° C. Bitte klicken Sie hier ein, um zu vergrößernVersion dieser Figur.
Abbildung 5: Gemessene und Standardbrechungs (SOPRA Datenbank) Indizes zerstäubt TiO 2-Filmen.
Abb. 6: Nanoimprint Herstellungsprozess Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 7: Die REM-Aufnahme von 2D-Lochanordnung Silizium-Master (Draufsicht).
Abbildung 8: Das Foto von 2D-Lochanordnung Silizium-Master von PDMS-basierte Nanoimprint hergestellt.
Abbildung 9: REM-Aufnahme (Querschnittsansicht) des gefertigten 2D HCG.
Abbildung 10: Eine simulierte Reflexionskurve und zwei gemessenen Remissionskurven mit Kugel Integration Detektor und Normal-Detektor auf.
Abbildung 11: (a) Wirkung des Brechungsindexauf HCG Reflexions; (B) Wirkung der Seitenwandwinkel auf HCG Reflexions. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
| ICP Leistung | Vorwärtsleistung | SF 6 Durchfluss | C 4 F 8 Fluss | O 2 Flow- | Druck | Ätzrate | |
| TiO 2 | 0 W | 25 W | 25 sccm | 10 sccm | 10 sccm | 10 mTorr | 43 nm / min |
| Quarzglas | 0 W | 100 W | 0 sccm | 15 sccm | 15 sccm | 10 mTorr | 20 nm / min |
| Widerstehen | 0 W | 25 W | 25 sccm | 15 sccm | 0 | 10 mTorr | 22 nm / min |
| PMMA | 0 W | 30 W | 0 | 0 | 30 sccm | 2 mTorr | 55 nm / min |
| Reinigen | 1000 W | 200 W | 0 | 0 | 50 sccm | 50 mTorr | N / A |
Tabelle 1: Rezepturen für das Ätzen TiO 2, Quarzglas, UV-Resist, PMMA und sauber.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Zunächst ist die Qualität des TiO 2 -Films sehr entscheidend für den HCG Leistung. Der Reflexionspeak wird höher sein, wenn die TiO 2 -Schicht hat einen geringeren Verlust und Oberflächenrauhigkeit. Der TiO 2 -Film mit einem höheren Brechungsindex ist auch günstig, weil der optische Modenführung wird durch einen höheren Kontrast im Index, was zu einer flacheren und breiteren Reflexionsbande in HCG geben kann verbessert werden.
Zweitens werden die Herstellungsfehler erhebliche Auswirkungen auf die HCG und sollte vermieden werden. Die in der Herstellung eingeführt Rauheit verursacht mehr Licht gestreut wird, so dass das Reflexionsvermögen geringer geworden. Die Abweichung der Parameter in HCG Fertigung einschließlich Linie Breite, Höhe und Steigung wird nicht lassen Sie das Gerät optimal in der Simulation zu arbeiten. Außerdem ist die Reflexion von HCG hängt stark vom Ätzprofil, dh der Winkel der Seitenwand. In 11 ist die Wirkung der Seitenwandwinkels auf der Reflexion von HCG wird numerisch berechnet. Da die Seitenwandwinkel abnimmt von 90 ° bis 84 °, fällt die Durchschnittsreflexion von mehr als 90% bis weniger als 50%, weil der HCG verhält sich eher wie ein kegelförmiges Antireflexbeschichtung, wenn die Seitenwandwinkel klein ist.
Der optische Wirkungsgrad des dispersiven Elements ist wichtig für die Gesamteffizienz des CPV-System, so dass das Reflexionsvermögen jeder Schicht HCG sollte so hoch wie möglich sein. Basierend auf der obigen Diskussion, während die optische Effizienz für das hergestellte Schicht ist etwa 60%, gibt es mehrere mögliche Verbesserungen für eine bessere Reflexions HCG. Die TiO 2 Sputterbedingung weiter optimiert, um den Film mit einem höheren Index, weniger Oberflächenrauhigkeit und geringere optische Verluste erzeugen. Trockenätzverfahren Rezepturen sollte weiter zur besseren Ätzprofil eingestellt werden, so dass das Gitter gerader, welche durch Einstellen der Kombination von Gasen (C 4 F erreicht werden kann8, SF 6 und O 2), um das Ätzen leichen und Wiederabscheidungsprozess. Nanoimprint und Abhebeverfahren sollte verbessert werden, um Rauheit und Herstellungsfehler zu vermeiden, so dass die unnötige Streuung reduziert werden, um die optische Gesamteffizienz zu erhöhen.
Durch Stapeln mehrerer Schichten von zweidimensionalen HCGs unterschiedlicher Steigungen kann die dispersive Spiegel im Betrieb viel breiteres Spektrum. Der Spiegel kann reflektiv direktes Licht in verschiedenen Winkeln nach Wellenlängen, in einer Art und Weise der Verpackung Alle HCG Schichten anschließend in verschiedenen Neigungswinkeln. Darüber hinaus kann die dispersive Spiegel mit Nanoimprint-Lithographie (NIL) in einer großen Fläche und mit geringen Kosten hergestellt werden. Darüber hinaus bietet das vorgeschlagene System eine einfache Integration in bestehende Konzentrator-Photovoltaik (CPV) Setup, damit es das Potenzial hat, die von der Industrie allgemein akzeptiert, um Solarenergie-Umwandlungswirkungsgrad zu verbessern.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Diese Arbeit wurde im Rahmen des Center for Nanoscience Energie, Energy Frontier Research Center des US Department of Energy, Office of Science unter Verleihungsnummer DE-SC0001013 finanziert unterstützt. Wir wollen auch Dr. Max und Dr. Zhang Jianhua Yang von HP Labs für ihre Hilfe auf TiO 2 Film Sputtern und Brechungsindizes Mess danken.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 184 Silcone elastomer kit | Sylgard | Polydimethylsiloxane (PDMS) | |
| 4 inch silicon wafer | Universitywafer | ||
| 4 inch fused silica wafer | Universitywafer | ||
| Poly(methyl methacrylate) | Sigma-Aldrich | 182265 | |
| UV-curable resist | Nor available on market | ||
| PlasmaLab System 100 | Oxford Instruments | ICP IRE machine | |
| UV curing system for nanoimprint fabrication | Not available on market | ||
| Ocean Optics HR-4000 | Ocean Optics | HR-4000 | Spectrometer with normal detector |
| Lambda 950 UV / VIS | PerkinElmer | spectrometer with hemisphere intergration detector | |
| JSM-7001F-LV | JEOL | Field emission SEM | |
| DC magnetron sputtering machine | Equipment is in HP labs, who helped us to sputter the TiO2 | ||
| Metal e-beam evaporator | Temescal | BJD-1800 |
References
- Horne, S., et al. A Solid 500 Sun Compound Concentrator PV Design. Photovoltaic Energy Conversion, Conference Record of the 2006 IEEE 4th World Conference on. , 694-697 (2006).
- Guter, W., et al. Current-matched triple-junction solar cell reaching 41.1% conversion efficiency under concentrated sunlight. Applied Physics Letters. 94, 223504 (2009).
- Shockley, W., Queisser, H. J. Detailed Balance Limit of Efficiency of p-n Junction Solar Cells. Journal of Applied Physics. 32, 510-519 (1961).
- Green, M. A. Potential for low dimensional structures in photovoltaics. Materials Science and Engineering: B. 74, 118-124 (2000).
- Karagodsky, V., Chang-Hasnain, C. J. Physics of near-wavelength high contrast gratings. Opt. Express. 20, 10888-10895 (2012).
- Chou, S. Y., Krauss, P. R., Renstrom, P. J.
- Namiki, T. A new FDTD algorithm based on alternating-direction implicit method. Microwave Theory and Techniques. IEEE Transactions on. 47, 2003-2007 (1999).
- Moharam, M. G., Gaylord, T. K. Rigorous coupled-wave analysis of planar-grating diffraction. J. Opt. Soc. Am. 71, 811-818 (1981).
- Smilab. S. nk Database. World Wide Web. , Available from: http://www.sopra-sa.com/ (2015).
- Yao, Y., Liu, H., Wu, W. Spectrum splitting using multi-layer dielectric meta-surfaces for efficient solar energy harvesting. Appl. Phys. A. 115, 713-719 (2014).
- Yao, Y., Liu, H., Wu, W. Fabrication of high-contrast gratings for a parallel spectrum splitting dispersive element in a concentrated photovoltaic system. Journal of Vacuum Science & Technology B. 32, 06FG04-06FG04-6 (2014).
- Solak, H. H., et al. Sub-50 nm period patterns with EUV interference lithography. Microelectronic Engineering. 67, 56-62 (2003).
- Li, Z., et al. Hybrid nanoimprint− soft lithography with sub-15 nm resolution. Nano letters. 9, 2306-2310 (2009).
- Yu, Z., Chen, L., Wu, W., Ge, H., Chou, S. Y. Fabrication of nanoscale gratings with reduced line edge roughness using nanoimprint lithography. Journal of Vacuum Science & Technology B. 21, 2089-2092 (2003).
