Interface engineering for high-performance, triple-halide perovskite–silicon tandem solar cells
Silvia Mariotti(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Eike Köhnen(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Florian Scheler(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Kári Sveinbjörnsson(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Lea Zimmermann(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Manuel Piot(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Fengjiu Yang(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Bor Li(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Jonathan Warby(University of Potsdam), Artem Musiienko(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Dorothee Menzel(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Felix Lang(University of Potsdam), Sebastian Keßler(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Igal Levine(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Daniele Mantione(Ikerbasque), Amran Al‐Ashouri(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Marlene Härtel(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Ke Xu(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Alexandros Cruz(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Jona Kurpiers(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Philipp Wagner(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Hans Köbler(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Jinzhao Li(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Artiom Magomedov(Kaunas University of Technology), David Mecerreyes(Ikerbasque), Eva Unger(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Antonio Abate(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Martin Stolterfoht(University of Potsdam), Bernd Stannowski(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Rutger Schlatmann(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Lars Korte(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie), Steve Albrecht(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie)
Cited by 553
Abstract
Improved stability and efficiency of two-terminal monolithic perovskite-silicon tandem solar cells will require reductions in recombination losses. By combining a triple-halide perovskite (1.68 electron volt bandgap) with a piperazinium iodide interfacial modification, we improved the band alignment, reduced nonradiative recombination losses, and enhanced charge extraction at the electron-selective contact. Solar cells showed open-circuit voltages of up to 1.28 volts in p-i-n single junctions and 2.00 volts in perovskite-silicon tandem solar cells. The tandem cells achieve certified power conversion efficiencies of up to 32.5%.
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