Onze moderne samenleving zal niet overleven zonder het verplaatsen van een aanzienlijk deel van het energieverbruik van hernieuwbare energiebronnen. Om dit te laten gebeuren, moeten we een manier vinden om hernieuwbare energie te oogsten tegen een kostprijs lager dan aardolie gebaseerde energiebronnen in de nabije toekomst te vinden. Zonne-energie is de meest overvloedige hernieuwbare energie op aarde. Ondanks dat er veel vooruitgang is geboekt in de zonne-energie oogsten, is het nog steeds erg moeilijk om te concurreren met op aardolie gebaseerde energiebronnen. Verbetering van de efficiëntie van zonnecellen is een van de meest efficiënte manieren om de systeemkosten van zonne-energie oogsten verlagen.
Optische lenzen en reflectors schaal worden meestal gebruikt in de meest geconcentreerde fotovoltaïsche (CPV) systemen 1 een hoge concentratie van zonnestroom invloed op de kleine gebieden zonnecellen bereiken, zodat het economisch haalbaar om dure tandem meerdere zonnecellen 2 exploiteren CPV systemen, en een redelijke handhavenkosten tegelijkertijd. Echter, voor de meeste niet-geconcentreerde fotovoltaïsche systemen, die gewoonlijk een groot oppervlak gedeelte van zonnecellen, de hoge kosten tandem zonnecellen kunnen niet worden opgenomen, hoewel zij gewoonlijk een breder zonnespectrum respons en een hogere totale omzetting rendement dan de enkele junction zonnecellen 3.
Onlangs, met behulp van de parallelle spectrum splitting optics (dwz dispersief element), de parallelle spectrum splitting 4 fotovoltaïsche technologie heeft het mogelijk gemaakt dat een soortgelijke of betere spectrum dekking en omzettingsrendement kan worden gerealiseerd zonder de dure tandem zonnecellen. De zonnespectrum kan worden opgesplitst in verschillende groepen en elke band kan worden geabsorbeerd en omgezet in elektriciteit door de gespecialiseerde enkelvoudige zonnecellen. Hierdoor kan de duur tandem zonnecellen CPV systemen worden vervangen door een parallelle distributie van single-junctie zonnecels zonder enig compromis op de prestaties.
Het dispersief element dat is gemaakt in dit rapport kan worden toegepast in een reflectieve CPV (dat is gebaseerd op schotel reflectoren) parallelle spectrum splitting verbeterde zonne-elektriciteit en een verminderde kostprijs te realiseren. Meerlaagse hoog contrast roosters (HCG) 5 wordt gebruikt als het dispersieve element door het ontwerpen van elke laag van HCG werken als optische band reflector. De structuren en parameters van het dispersieve element worden numeriek geoptimaliseerd. Bovendien is de vervaardiging van hoog contrast roosters voor het dispersief element met diëlektrische (TiO 2) sputteren, nanoimprint lithografie 6 en reactief ionen etsen bestudeerd en aangetoond.