(科学家Edward Barnard正在调试光学显微镜设备 来源：Berkeley Lab)
众所周知，与晶硅太阳能电池板相比，薄膜太阳能凭借较低的成本和良好的可塑造性，成为业界重点关注的对象。然而，薄膜太阳能的发展也遇到了行业瓶颈，发电效率一直在 14% 左右徘徊。
(为提高太阳能电池发电效率，必须了解其内部状态 来源：Berkeley Lab)
科学家们不断尝试提高薄膜太阳能的发电效率，但始终面临一个很大挑战，因为薄膜太阳能电池的能量转换活动发生在薄膜表层的下面层，并且这种能量转换活动是实时发生变化的，这使得人们很难拍摄到能量转换活动的画面。在无法弄清楚这种能量转换活动的前提下，提升发电效率自然无从谈起。
(计算机模拟的太阳能电池吸光时的3D动图 来源：Berkeley Lab)
劳伦斯伯克利国家实验室的科学家发明的这种光学显微镜，成功解决了这个难题。在标准光学技术无法拍摄材料内部的活动情况下，他们运用了一种叫「双光子显微术」的方法，该技术能做到在微米级别对材料的光电子动态进行拍摄。该技术依靠红外光子激光穿透 PV 面板，当两种低能量的光子汇聚到同一点，便有了足够的能量触发电子。电子能被追踪，科学家借此观察电子活动的持续时间。
(3D图像显示，加入某化学物质后，太阳能电池的效率显著提升 来源：Berkeley Lab)
该团队首席科学家 Edward Barnard 表示，「为显著提高 PV 太阳能面板的发电效率，我们必须在微米范畴观察材料表层及表层之下的动态，我们的最新技术让我们做到了这一点。」
在实验测试中，激光束能绘制一幅 3D 的太阳能电池材料的光电动态图。目前，该科学家团队已经运用此种技术，观察了解到碲化镉(CdTe)太阳能电池在增加某种化学物质后，能提高太阳能电池的性能。所以，这项技术能帮助研究者在提高薄膜太阳能的研究中，做出更明智的决定。
该研究成果已发表在 11 月 15 日顶级材料科学学术刊物《先进材料》上。相关实验视频，已可通过YouTube进行观看。
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