기후 변화를 억제하기 위해 재생 가능 에너지 중요도가 높아지고 있어 태양광 패널을 이용한 태양광 발전에도 시선이 모아지고 있다. 이런 태양전지 패널이 빛을 모으는 능력을 3배로 높이는 장치가 스탠퍼드대학 연구팀에 의해 개발됐다.
태양 전지 패널은 태양광 에너지를 전력으로 변환하지만 태양광 각도가 변화하면 발전량이 크게 변한다. 이 문제를 해결하기 위해 태양 각도에 맞게 태양 전지 패널 각도를 자동 조절하는 기능을 갖춘 태양 전지판도 판매되고 있지만 각도 조절 기능을 갖춘 태양 전지판에는 제조비용과 유지 보수 증가라는 문제도 존재한다.
연구팀은 태양광 패널 각도를 바꾸지 않고도 태양광을 효율적으로 전력으로 바꿀 수 있는 태양광 발전 시스템을 실현하기 위해 태양광을 굴절시켜 일점에 집중시키는 장치를 개발했다. 태양광을 집중시킨다는 말은 언뜻 돋보기 같은 구조 렌즈가 떠오르지만 이런 렌즈에선 태양 각도 변화에 대응할 수 없다. 따라서 연구팀은 다른 굴절률 유리나 폴리머를 쌓아 피라미드를 거꾸로 한 모양 렌즈인 AGILE(Axially Graded Index Lens)를 만들었다.
AGILE은 어떤 면에 닿는 빛에서도 굴절시켜 밑면에 집중시킬 수 있다. 따라서 빛이 닿는 AGILE은 어두운 색으로 보인다. 연구팀에 따르면 AGILE 밑면에는 통상보다 3배 많은 빛이 모인다고 한다. 연구팀은 AGILE를 태양전지판 위에 둬서 아침부터 일몰까지 태양 각도에 관계없이 많은 빛을 전력으로 변환할 수 있다고 주장하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.