據New Atlas報道，太陽能電池是一種越來越重要的可再生能源，但仍有改進的餘地。斯坦福大學的工程師們現在已經開發出一種金字塔形的透鏡，可以將任何角度的陽光聚焦到太陽能電池上，使其從日出到日落都能收集能量。
太陽能電池在陽光直射下工作效果最好，這意味着許多太陽能電池每天可能只有幾個小時的良好發電量。其他電池通過主動移動以跟隨太陽穿過天空來最大限度地延長其工作時間，但這將消耗能量並增加機械複雜性。
對於這項新研究，斯坦福大學的團隊着手開發一種被動技術，可以收集從任何角度照射到它的陽光，並將其集中到下面的太陽能電池。最終的結果是一個倒金字塔形結構的陣列，該團隊稱之為軸向漸變折射率透鏡（AGILE），它將形成一個層，取代太陽能電池的保護性頂面。
在測試中，AGILE原型能夠捕捉到90%以上照射到其表面的光線，將其聚焦，使其在到達太陽能電池時亮度提高三倍。該團隊說，這個系統可以提高太陽能電池的效率，使它們能夠收集間接的陽光，並在不太理想的天氣和條件下提高其輸出。
AGILE聽起來很簡單，但它背後的工程卻相當複雜。每個小“金字塔”都是由不同的玻璃和聚合物堆積而成，具有不同的折射率–本質上，每一層都會將進入的光線彎曲到不同的程度。頂層的折射率很低，允許光線從任何角度進入，但每往下走一步，光線就會彎曲得更厲害，直到它集中在下面的太陽能電池上。側面是鏡子，將任何偏離的光線反彈到它需要去的地方。
這些多種材料也使該設備能夠捕獲從近紫外線到紅外線的廣泛光譜。該團隊還必須確保這些材料能夠很好地協同工作–例如，它們在受熱時的膨脹速度相似，以避免設備開裂。即使使用幾種材料，該團隊也證明了AGILE可以被3D打印。
該團隊表示，新系統可以幫助擴大可以使用太陽能的地方，同時減少成本和所需的土地。AGILE甚至可以改進航天器的太陽能電池。
該研究發表在《微系統與納米工程》雜誌上。