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The Promise and Challenges of Inverted Perovskite Solar Cells

串联 钙钛矿(结构) 纳米技术 化学 材料科学 航空航天工程 工程类 结晶学
作者
Peng Chen,Yun Xiao,Shunde Li,Xiaohan Jia,Deying Luo,Wei Zhang,Henry J. Snaith,Qihuang Gong,Rui Zhu
出处
期刊:Chemical Reviews [American Chemical Society]
卷期号:124 (19): 10623-10700 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acs.chemrev.4c00073
摘要

Recently, there has been an extensive focus on inverted perovskite solar cells (PSCs) with a p-i-n architecture due to their attractive advantages, such as exceptional stability, high efficiency, low cost, low-temperature processing, and compatibility with tandem architectures, leading to a surge in their development. Single-junction and perovskite-silicon tandem solar cells (TSCs) with an inverted architecture have achieved certified PCEs of 26.15% and 33.9% respectively, showing great promise for commercial applications. To expedite real-world applications, it is crucial to investigate the key challenges for further performance enhancement. We first introduce representative methods, such as composition engineering, additive engineering, solvent engineering, processing engineering, innovation of charge transporting layers, and interface engineering, for fabricating high-efficiency and stable inverted PSCs. We then delve into the reasons behind the excellent stability of inverted PSCs. Subsequently, we review recent advances in TSCs with inverted PSCs, including perovskite-Si TSCs, all-perovskite TSCs, and perovskite-organic TSCs. To achieve final commercial deployment, we present efforts related to scaling up, harvesting indoor light, economic assessment, and reducing environmental impacts. Lastly, we discuss the potential and challenges of inverted PSCs in the future.
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