• 開發低成本「平面式聚光透明面蓋」

• 在聚光處設置太陽電池，可以提升其效率

• 改進重鉻酸銨明膠(DCG)膜片製程，成功製作出較均勻的重鉻酸銨明膠膜

• 顯著提升全像透鏡及全像面鏡的繞射效率。

         全像平面聚焦式太陽能集光器係利用全像術，製作出一個光學薄膜，貼在一個透明面板上，陽光穿透時會產生折射而產生聚光效果，在聚光處設置太陽能集熱板或太陽電池，可以提升其效率，成本也低。Ludman[14,19]研究顯示，全像平面聚焦面的聚焦比可達4:1，焦距可以做到10公分以內。因此如果本計畫發展成功，將可製成低成本之「平面式聚光透明面蓋」，突破傳統平板式集光器之技術瓶頸。
　

         太陽能集光器(solar concentrator)的使用不僅可以大幅提高太陽能電池(solar cell)之發電效率，亦可提昇太陽能集熱器(solar heater)之熱品質。然而，傳統的太陽能集光器不論是反射式(reflective)或者折射式(refractive)，若依性能、價格及製造等因素考量都仍有極大改進空間。全像(holography)光學元件屬薄膜(thin film)繞射式(diffractive)光學元件，其較一般傳統光學元件有諸多優點如：重量輕、製造容易、價格便宜;可結合多種功能於單一全像元件上;光學功能不受基材形狀限制。由於前述優點，全像光學元件極適合做為太陽能集光器使用。1948年英國Denis Gabor提出全像術理論後發展迄今，全像術已被廣泛運用。而全像光學元件(holographic optic element, HOE)亦為全像術之應用，它是以全像光學原理所製成的光學元件，已被應用到許多領域，如光碟機讀取頭等。至於全像光學元件在太陽能集光器的應用上有極大的適用性。HOE集光器不論在重量、製造、價格及性能等方面的評比結果都比傳統集光器為優良，故製造出高性能又價廉的HOE太陽能集光器，尤其是太陽電池的應用上，更是新能源研發中重要的課題。
　

         本計劃即以研發平面水平聚焦與垂直聚焦之穿透式全像集光器為標的。全像光學元件來製作太陽能集光器是一種經濟實惠的選擇。全像用光學記錄材料為一感光乳劑，如鹵化銀明膠乳劑(Silver Halide Emulsion)、重鉻酸銨明膠(DCG)、光聚合物(Photopolymer)等等，各具不同之特色，目前以重鉻酸銨明膠、光聚合物繞射效率高，為主要選取的對象。本計畫擬開發之穿透式全像元件，含平面水平聚焦與平面垂直聚焦之全像集光器，如圖6.6所示。圖中特別值得說明的是，全像膜片以分裂式擺置於吸收器上方，吸收器下方有一轉軸控制吸收器與陽光正交，同時利用上方兩面附有全像膜片的透明元件（玻璃或透明塑膠等），將其他通過元件上的光線，經全像繞射條紋改變光行進方向，聚焦於吸收器上。至於平面垂直式元件與前述平面水平式集光器最大的不同，在吸收器擺置位置由平行於全像膜片，改成與全像膜片垂直，同時全像膜片沒有分裂式的開縫。光線經全像膜片後，直接聚焦於垂直的吸收器上。在第一年度計畫裡我們已經初步建立了實驗能力並試製成功可聚焦之全像鏡片，唯其效率仍未達理想。本年度計畫目標除繼續提昇全像繞射效率外，亦將開始進行太陽能全像集光器之設計。