Interface Molecular Engineering for Laminated Monolithic Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells with 80.4% Fill Factor

Beitrag in einer Fachzeitschrift
(Originalarbeit)


Details zur Publikation

Autorinnen und Autoren: Ramírez Quiroz CO, Spyropoulos GD, Salvador M, Roch LM, Berlinghof M, Perea JD, Forberich K, Dion-Bertrand LI, Schrenker N, Classen A, Gasparini N, Chistiakova G, Mews M, Korte L, Rech B, Li N, Hauke F, Spiecker E, Ameri T, Albrecht S, Abellán G, León S, Unruh T, Hirsch A, Aspuru-Guzik A, Brabec C
Zeitschrift: Advanced Functional Materials
Verlag: Wiley-VCH Verlag
Jahr der Veröffentlichung: 2019
ISSN: 1616-301X
eISSN: 1616-3018
Sprache: Englisch


Abstract



A
multipurpose interconnection layer based on poly(3,4-ethylenedioxythio-phene) doped with poly(styrene sulfonate)
(PEDOT:PSS), and d-sorbitol
for monolithic
perovskite/silicon tandem solar cells is introduced. The interconnection of
independently processed silicon and perovskite subcells is a simple add-on lamination step, alleviating
common fabrication complexities of
tandem devices. It is demonstrated experimentally and theoretically that PEDOT:PSS is an ideal building block for
manipulating the mechanical and electrical
functionality of the charge recombination layer by controlling the microstructure on the nano- and mesoscale.
It is elucidated that the optimal functionality
of the recombination layer relies on a gradient in the d-sorbitol dopant
distribution that modulates the orientation of PEDOT across the PEDOT:PSS film. Using this modified
PEDOT:PSS composite, a monolithic two-terminal
perovskite/silicon tandem solar cell with a steady-state efficiency of 21.0%, a fill factor of 80.4%, and
negligible open circuit voltage losses compared to single-junction devices is
shown. The versatility of this approach is further
validated by presenting a laminated two-terminal monolithic perovskite/organic
tandem solar cell with 11.7% power conversion efficiency. It is envisioned that this lamination concept can
be applied for the pairing of multiple photovoltaic and other thin film
technologies, creating a universal platform that facilitates mass production of
tandem devices with high efficiency.





FAU-Autorinnen und Autoren / FAU-Herausgeberinnen und Herausgeber

Berlinghof, Marvin
Professur für Nanomaterialcharakterisierung (Streumethoden)
Brabec, Christoph Prof. Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Classen, Andrej
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Hauke, Frank Dr.
Zentralinstitut für Neue Materialien und Prozesstechnik
Hirsch, Andreas Prof. Dr.
Lehrstuhl für Organische Chemie II
Li, Ning Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Perea Ospina, Jose Dario
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Ramírez Quiroz, César Omar
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Schrenker, Nadine
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Mikro- und Nanostrukturforschung)
Spiecker, Erdmann Prof. Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Mikro- und Nanostrukturforschung)
Unruh, Tobias Prof. Dr.
Professur für Nanomaterialcharakterisierung (Streumethoden)


Zusätzliche Organisationseinheit(en)
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Mikro- und Nanostrukturforschung)
Graduiertenkolleg 1896/2 In situ Mikroskopie mit Elektronen, Röntgenstrahlen und Rastersonden


Einrichtungen weiterer Autorinnen und Autoren

Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern)
Harvard University
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB)
King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) / جامعة الملك عبد الله للعلوم و التقنية
Konarka Austria Forschungs und Entwicklungs GmbH
Photon Etc.
University of València / Universitat de València


Zitierweisen

APA:
Ramírez Quiroz, C.O., Spyropoulos, G.D., Salvador, M., Roch, L.M., Berlinghof, M., Perea, J.D.,... Brabec, C. (2019). Interface Molecular Engineering for Laminated Monolithic Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells with 80.4% Fill Factor. Advanced Functional Materials. https://dx.doi.org/10.1002/adfm.201901476

MLA:
Ramírez Quiroz, César Omar, et al. "Interface Molecular Engineering for Laminated Monolithic Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells with 80.4% Fill Factor." Advanced Functional Materials (2019).

BibTeX: 

Zuletzt aktualisiert 2019-11-09 um 14:50