我是斜杠青年，一个热爱前沿科技的“杂食性”学者。
它甚至可以帮助太阳能电池板在阴天集中漫射光。
分级指数玻璃金字塔制造的不同阶段：当与太阳能电池板进行光学接触时，最后一步（右下角）的金字塔吸收并集中大部分入射光，并显得暗淡。图片来源：Nina Vaidya
太阳能电池板将在未来的可持续能源生产中发挥重要作用，当阳光直接照射到它们时，效果最好。当阳光被云层覆盖或没有阳光时，这可能是一个问题。
许多太阳能电池阵列积极向太阳的方向旋转，以捕获尽可能多的能量。这使得它们比那些静止不动的太阳能电池阵列更昂贵、更复杂。
但未来可能没有必要移动太阳能电池板，因为工程研究人员设计了一种设备，可以捕获90%落在它身上的光——无论其角度或频率如何——并将其集中到亮度的三倍。
该研究已发表在《微系统与纳米工程》上。
这是一个完全被动的系统——它不需要能量来跟踪源头或任何移动部件，论文第一作者Nina Vaidya博士在美国斯坦福德大学作为博士生完成了这项研究，她现在是英国南安普敦大学航天和航天器工程助理教授。
如果没有移动位置的光学对焦或对跟踪系统的需求，集中光线变得简单得多。
AGILE - 轴向分级索引镜头
该设备被称为AGILE，代表轴向分级索引透镜，它看起来像一个倒置的玻璃金字塔，点被切断。
它的工作原理有点像放大镜如何在阳光明媚的日子里将阳光聚焦到一个更小、更明亮的点。
使用AGILE，光线从各个角度进入宽阔的正方形顶部，并向下输送，集中在底部的相同位置——在位于光伏电池顶部的狭窄底座上创建一个更亮的地方。
研究团队希望创造一些吸收光线并将其集中在同一位置的东西，即使源改变了方向。他们不想继续移动探测器或太阳能电池，也不想移动系统来面对源头。
斯坦福大学电气工程教授兼Vaidya博士顾问、高级作家Olav Solgaard表示：理想的AGILE在它的前端具有与空气相同的折射率，并且逐渐变高——光线以完全光滑的曲线弯曲。
但在实际情况下，你不会拥有那个理想的AGILE。
相反，原型AGILE由所谓的分级指数材料制成，该材料由不同层的玻璃和聚合物组成，这些玻璃和聚合物将光线弯曲到不同程度。这些层以步骤改变入射光的方向，直到它几乎垂直朝向输出。
将敏捷从理论到现实
创建AGILE原型的最大挑战之一是找到并创建正确的商用材料，这些材料可以让广谱光线进入，允许它通过，并越来越多地向输出弯曲——同时相互兼容。
例如，如果一块玻璃以不同于另一块玻璃以不同的速度因热量而膨胀，则整个设备可能会破裂。这些材料还需要足够坚固，才能加工成形状并保持耐用。
原型的侧面也镜像，可以将任何朝错误方向的光线反弹回底座。
这些AGILE设备可以安装在太阳能电池顶部的一层中，取代现有的保护太阳能电池阵列的封装，甚至可以为冷却和电路创造更多空间，以便在单个设备狭窄的金字塔之间运行。
为了能够使用这些新材料，这些新的制造技术和这种新的AGILE概念来创造更好的太阳能浓缩器。
充足且负担得起的清洁能源是应对紧迫的气候和可持续性挑战的重要组成部分，研究团队需要催化工程解决方案，使其成为现实。
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