Thermally Stable All‐Perovskite Tandem Solar Cells Fully Using Metal Oxide Charge Transport Layers and Tunnel Junction

串联 钙钛矿(结构) 材料科学 氧化物 氧化铟锡 非阻塞I/O 光电子学 隧道枢纽 纳米技术 化学工程 图层(电子) 复合材料 化学 冶金 量子隧道 催化作用 工程类 生物化学
作者
Han Gao,Qianwen Lu,Ke Xiao,Qiaolei Han,Renxing Lin,Zhou Liu,Hongjiang Li,Ludong Li,Xin Luo,Yuan Gao,Yurui Wang,Jin Wen,Zhigang Zou,Yong Zhou,Hairen Tan
出处
期刊:Solar RRL [Wiley]
卷期号:5 (12) 被引量:33
标识
DOI:10.1002/solr.202100814
摘要

All‐perovskite tandem solar cells offer a promising avenue to go beyond the efficiency limit of single‐junction devices. Their efficiencies have been increasing rapidly in the past few years; however, their commercial viability is hindered by the instability under thermal stressing. Herein, comprehensive device design strategies are proposed to achieve thermally stable all‐perovskite tandem solar cells while retaining the advantages of solution processing. Metal oxides, i.e., NiO x and SnO 2 , are used for the hole and electron transport layers in both wide bandgap and narrow subcells. The metal‐based recombination layer is replaced with a stable and conductive indium tin oxide nanocrystals film to fabricate an all metal‐oxide‐based tunnel junction. Based on those design strategies, the encapsulated all‐perovskite tandem solar cells retained 85% of their initial efficiency after stressing at 85 °C for 2500 h and maintained >80% of their initial performance after 900 h operation at the maximum power point and operating temperature of ≈65 °C. Achieving such thermal stability represents a crucial step toward commercial viability of all‐perovskite tandem solar cells.
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