光伏电池效率要有大突破？加上这一“新花样”就可从任何角度捕捉光线

发布时间：2025-07-08 15:24:26 来源：春回大地网 作者：知识

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财联社上海6月30日讯（编辑 黄君芝）随着可再生能源不断渗透到我们生活的任何方方面面，电池也成为了一种越来越重要的捕捉能源设施，而科学家们也在不断地研究创新以进一步改进它们的新花样性能。

近期，光伏光线美国斯坦福大学的电池工程师们开发出了一种金字塔形的透镜，它可以将任何角度的效率阳光都聚焦到太阳能电池上，使其从日出到日落都能收集能量。突破这项研究成果已于近期发表在了《微系统与纳米工程》杂志上。加上角度

众所周知，任何太阳能电池在阳光直射下工作效率最高，这意味着许多太阳能电池每天只能产生几个小时的能量。有些则通过主动跟随太阳移动来最大化它们的工作时间，但这不仅会消耗能量，还会增加机械的复杂性。

在上述新研究中，斯坦福大学的研究小组希望开发一种“被动技术”，可以收集从任何角度照射到它的阳光，并将其集中到下面的太阳能电池上。最终的结果是一组倒金字塔形状的结构，该团队称之为轴向渐变折射率透镜（AGILE），它将取代太阳能电池的保护性顶面。

在测试中，AGILE原型能够捕捉到90%以上照射到其表面的光线，并将其聚焦，使其在抵达太阳能电池时亮度提高三倍。该团队表示，该系统可以通过收集间接阳光来提高太阳能电池的效率，并在不太理想的天气和条件下提高它们的输出。

别看AGILE听起来很简单，但它背后的工程是十分复杂的。每个小“金字塔”都是由不同的玻璃和聚合物堆积而成，具有不同的折射率。本质上，每一层都会将进入的光线弯曲到不同的程度。

简单而言，顶层的折射率很低，允许光线从任何角度进入，但每往下走一步，光线就会弯曲得更厉害，直到它集中在下面的太阳能电池上。侧面是镜子，将任何偏离的光线反弹到它需要去的地方。

此外，运用多种材料也使该装置能够捕捉从近紫外线到红外线的广泛光谱。也正因为如此，研究小组还必须确保这些材料能够很好地结合在一起——例如，它们在热中以相似的速率膨胀，以避免设备破裂。最值得注意的是，该团队还证明了AGILE可以被3D打印出来。

该团队表示，新系统可以帮助扩大使用太阳能的地方，减少成本和所需的土地。AGILE还甚至可以改进航天器的太阳能电池。

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