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Triple-junction perovskite–perovskite–silicon solar cells with power conversion efficiency of 24.4%

Hu, Hang ORCID iD icon 1,2; An, Sophie X. ORCID iD icon 1; Li, Yang 1,2; Orooji, Seyedamir 1,2; Singh, Roja ORCID iD icon 1,2; Schackmar, Fabian 1,2; Laufer, Felix 1,2; Jin, Qihao ORCID iD icon 1; Feeney, Thomas 1,2; Diercks, Alexander 1; Gota, Fabrizio 1,2; Moghadamzadeh, Somayeh 1,2; Pan, Ting 1,2; Rienäcker, Michael; Peibst, Robby; Nejand, Bahram Abdollahi 1,2; Paetzold, Ulrich W. ORCID iD icon 1,2
1 Lichttechnisches Institut (LTI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

The recent tremendous progress in monolithic perovskite-based double-junction solar cells is just the start of a new era of ultra-high-efficiency multi-junction photovoltaics. We report on triple-junction perovskite–perovskite–silicon solar cells with a record power conversion efficiency of 24.4%. Optimizing the light management of each perovskite sub-cell (∼1.84 and ∼1.52 eV for top and middle cells, respectively), we maximize the current generation up to 11.6 mA cm−2. Key to this achievement was our development of a high-performance middle perovskite sub-cell, employing a stable pure-α-phase high-quality formamidinium lead iodide perovskite thin film (free of wrinkles, cracks, and pinholes). This enables a high open-circuit voltage of 2.84 V in a triple junction. Non-encapsulated triple-junction devices retain up to 96.6% of their initial efficiency if stored in the dark at 85 °C for 1081 h.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000169173
Veröffentlicht am 11.03.2024
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1039/d3ee03687a
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Zitationen: 15
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT)
Lichttechnisches Institut (LTI)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 02.2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1754-5692, 1754-5706
KITopen-ID: 1000169173
HGF-Programm 38.01.02 (POF IV, LK 01) Materials and Interfaces
Erschienen in Energy & Environmental Science
Verlag Royal Society of Chemistry (RSC)
Band 17
Heft 8
Seiten 2800 – 2814
Vorab online veröffentlicht am 13.02.2024
Schlagwörter 2020-024-028970 ALD
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