锗硅气体流量比从

0.3 逐渐增大到 1.8，并使用 UV-VIS-NIR 分光光度计测试了其直接透过

曲线，并使用本研究所编写的反演软件

Fitnk 对透过率曲线进行拟合计算，获得了材料的

吸收系数。图

3 给出了不同锗硅流量比时对应的吸收系数的变化曲线。

图

3 不同锗硅流

量比样品在

530nm~900 nm 

波段范围内的吸

收系数曲线

　　可以看到，
随锗硅气体流量
比从

0.3  增大到

1.8

，

在

530nm~900nm 
波段范围内，其
吸收系数在不断
增大，入射光在本征层内的吸收在逐渐加强，因此从图

2 我们可以看到其在该波段内的响

应在逐渐增强。
　　

3.2 锗硅流量气体比对电池的 Voc 以及 FF 影响以及长波响应进一步提升的研究

　　我们在调控电池长波响应的同时，也关注其他参数如

Voc 以及 FF 的变化。电池的 Voc 

以及

FF 随着锗硅气体流量比增大而逐渐下降，这对于三结叠层电池效率的提升是不利的。

为探究填充因子随锗硅气体流量比逐渐减小的原因，我们采用

Crandall 均匀电场模型对光

态

I-V 曲线进行拟合，从而获得本征层的有效迁移率-寿命乘积(μτ)参数，其表征了 i 层的材

料质量。图

 4 为当锗硅气体流量比从 0 变化到 1.7 时，本征层的 μτ 参数的变化情况。

图

4 本征层有效迁

移率

-寿命乘积(μτ)

随着锗硅气体流量

比的变化曲线

　　可见随锗含量
的 增 大 ， 本 征 层
μτ 积逐渐下降。当
r=1.7  时，其 μτ  积
相比于为未掺杂的
非晶硅电池下降了
两个数量级，因此
本征层的材料质量
在逐渐变差。这是由于当锗含量逐渐增大时，材料内的缺陷密度逐渐增大

[4]，导致载流子

有效寿命

τ 下降，同时由于锗原子对硅原子进行替位式掺杂，两种元素存在半径、电负性等

差异，导致键长以及键角畸变更显著，本征层材料

Urbach 能量上[5]，故而载流子有效迁

移率

μ 也降低，样品的填充因子逐渐降低。电池的 Voc 降低是由于本征层带隙降低的原因。