Highly Efficient Perovskite–Perovskite Tandem Solar Cells Reaching 80% of the Theoretical Limit in Photovoltage

钙钛矿(结构) 串联 材料科学 极限(数学) 光电子学 钙钛矿太阳能电池 能量转换效率 光伏系统 表面光电压 纳米技术 化学工程 复合材料 电气工程 光谱学 数学分析 工程类 物理 量子力学 数学
作者
Adharsh Rajagopal,Zhibin Yang,Sae Byeok Jo,Ian L. Braly,Po‐Wei Liang,Hugh W. Hillhouse,Alex K.‐Y. Jen
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:29 (34) 被引量:320
标识
DOI:10.1002/adma.201702140
摘要

Organic-inorganic hybrid perovskite multijunction solar cells have immense potential to realize power conversion efficiencies (PCEs) beyond the Shockley-Queisser limit of single-junction solar cells; however, they are limited by large nonideal photovoltage loss (V oc,loss ) in small- and large-bandgap subcells. Here, an integrated approach is utilized to improve the V oc of subcells with optimized bandgaps and fabricate perovskite-perovskite tandem solar cells with small V oc,loss . A fullerene variant, Indene-C60 bis-adduct, is used to achieve optimized interfacial contact in a small-bandgap (≈1.2 eV) subcell, which facilitates higher quasi-Fermi level splitting, reduces nonradiative recombination, alleviates hysteresis instabilities, and improves V oc to 0.84 V. Compositional engineering of large-bandgap (≈1.8 eV) perovskite is employed to realize a subcell with a transparent top electrode and photostabilized V oc of 1.22 V. The resultant monolithic perovskite-perovskite tandem solar cell shows a high V oc of 1.98 V (approaching 80% of the theoretical limit) and a stabilized PCE of 18.5%. The significantly minimized nonideal V oc,loss is better than state-of-the-art silicon-perovskite tandem solar cells, which highlights the prospects of using perovskite-perovskite tandems for solar-energy generation. It also unlocks opportunities for solar water splitting using hybrid perovskites with solar-to-hydrogen efficiencies beyond 15%.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
猪猪想要平静的生活完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
哈比人linling完成签到,获得积分10
2秒前
怡然诗霜完成签到,获得积分10
2秒前
找回自己完成签到,获得积分10
3秒前
你是我的小月亮完成签到 ,获得积分10
4秒前
小苏打发布了新的文献求助10
4秒前
喁喁哥完成签到,获得积分10
5秒前
ding应助柚子采纳,获得150
6秒前
6秒前
斯文败类应助111采纳,获得10
6秒前
7秒前
科研民工_郭完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
min完成签到,获得积分10
7秒前
gyl完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
小二郎应助保护番茄采纳,获得10
9秒前
劲秉应助佳丽采纳,获得20
10秒前
min发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
田様应助SYH采纳,获得10
11秒前
re6irth完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
13秒前
仁爱的雁芙完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
Lucas应助964230130采纳,获得30
15秒前
养猫的路飞完成签到,获得积分10
15秒前
Coarrb完成签到,获得积分10
16秒前
巴巴塔发布了新的文献求助10
16秒前
科研小崩豆完成签到,获得积分10
16秒前
充电宝应助曾经的乐松采纳,获得10
16秒前
SciGPT应助云起龙都采纳,获得10
17秒前
科研通AI5应助feng采纳,获得10
17秒前
18秒前
ttrr发布了新的文献求助10
18秒前
盐水z完成签到,获得积分20
18秒前
19秒前
20秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3738035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281550
关于积分的说明 10025988
捐赠科研通 2998302
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1645228
邀请新用户注册赠送积分活动 782660
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749882