太阳能发展到了今天，已经形成了一定的规模。之前的太阳能只注重产业数量的发展，而没注重太阳能转换效率的提高，以为只要平铺对着太阳光照就一定有高转换率，事实上并非如此。世界各地，大量的研究主要集中在提高太阳能
光伏电池的性能，降低成本。但是，很少注意用最佳途径排列这些电池，通常都是平放在屋顶或其他表面上，有时连接到机动的支架上，使电池总是朝向太阳，因为太阳会穿过天空。美国麻省理工学院就对太阳能电池安放做了创新的设计，以3D设计来安装太阳能电池，实验证明，这种方式比平铺方向的太阳能接受效率提高了20倍。
研究人员制成立方体或塔型，向上延伸长太阳能电池，形成三维结构。
现在，麻省理工学院（MIT）的一组研究人员想出了不同寻常的方法：就是制成立方体或塔型，向上延伸长太阳能电池，形成三维结构。令人惊讶的是，他们测试这些结构，结果表明，输出功率可提高1倍到20倍以上，这是对比同等面积的固定平放电池板而言。最大的功率提升情况见于最需要改进的地方：在远离赤道的地方，冬季的几个月，以及多云天气。这些新的发现，既采用了计算机模拟，也经过户外真机测试，论文发表在《
能源和环境科学》（Energy and Environmental Science）杂志上。
“我认为，这个概念可能会成为未来光伏发电的重要组成部分，”论文的资深作者杰弗里•格罗斯曼（Jeffrey Grossman）说，他是麻省理工学院卡尔•理查德•瑟德贝里职业发展
电力工程副教授（Carl Richard Soderberg Career Development Associate Professor of Power Engineering）。麻省理工学院的研究小组最初使用计算机算法，探索有巨大变量的各种可能配置，开发了分析软件，可以测试任何给定的配置，测试各种不同纬度，季节和天气的情况。然后，为了确认他们的模型的预测功能，他们制作测试了三种不同排列的太阳能电池，就在麻省理工学院的实验室大楼的屋顶上，测试进行了几个星期。
虽然从成本上看，产生一定量的电力，采用这样的3-D组件会更昂贵，超过普通平板电池，但是，这些花费可以获得部分抵偿，因为给定面积会产生高得多的能量输出，而且，会有更均匀的输出功率，在一整天，一年的各个季节都是这样，被云层或阴影遮盖时也是这样。这些改进使输出功率更可预测，也更均匀，这就更容易并网，胜过传统的系统，作者这样说。
3D塔型太阳能电池可以吸收不同角度的阳光，适用于早晨、傍晚、冬天以及远离赤道的地方。
从基本物理原因看，可以提高输出功率，而且随着时间的推移，会产生更均匀的输出功率， 都是因为这种3-D结构的垂直表面，可以收集更多的阳光，因为在早晨、傍晚和冬天，太阳会接近地平线，合著者马尔科•贝纳迪（Marco Bernardi）说，他是麻省理工学院材料科学与工程系（DMSE：Department of Materials Science and Engineering）研究生。
