Designing gentle sinusoidal nanotextures enables the realization of high-efficiency perovskite-silicon solar cells <br /> Perovskite-silicon tandem solar cells offer the possibility of overcoming the power conversion efficiency limit of conventional silicon solar cells. Various textured tandem devices have been presented aiming at improved optical performance, but optimizing film growth on surface-textured wafers remains challenging. Here we present perovskite-silicon tandem solar cells with periodic nanotextures that offer various advantages without compromising the material quality of solution-processed perovskite layers. We show a reduction in reflection losses in comparison to planar tandems, with the new devices being less sensitive to deviations from optimum layer thicknesses. The nanotextures also enable a greatly increased fabrication yield from 50% to 95%. Moreover, the open-circuit voltage is improved by 15 mV due to the enhanced optoelectronic properties of the perovskite top cell. Our optically advanced rear reflector with a dielectric buffer layer results in reduced parasitic absorption at near-infrared wavelengths. As a result, we demonstrate a certified power conversion efficiency of 29.80%.
Portal alumni
(2008)
Liebe Leserin, lieber Leser, Castingshows schießen in letzter Zeit wie Pilze aus dem Boden. Ein Mangel an Bewerbern für diese Formate scheint nicht zu bestehen. Reich und berühmt sein wie Leonardo DiCaprio, der angeblich sogar mitten im brasilianischen Regenwald von einem Indianer erkannt wurde das ist das Ziel. Die erhoffte Prominenz ist bei Kandidaten dieser Shows oft Selbstzweck. Aber es gibt natürlich auch noch Menschen, die ihre Bekanntheit ihrer künstlerischen Passion, ihrem politischen Engagement oder ihren sportlichen Leistungen verdanken. Mitunter ist es diesen Menschen sogar eher lästig als angenehm, wenn sie im Rampenlicht stehen. Nach solchen Menschen aus dem Kreise unserer Ehemaligen haben wir gesucht und sind fündig geworden. Ihren Werdegang können Sie in unserem Titelthema nachlesen. Wie Prominenz und Persönlichkeit sich gegenseitig beeinflussen, warum Menschen überhaupt im Licht der Öffentlichkeit stehen wollen und wie man mit den negativen Seiten der eigenen Bekanntheit umgehen kann, erläutert Persönlichkeitspsychologe Prof. Dr. Franz Neyer in einem einführenden Artikel. Unter der Rubrik "alumni insight" lesen Sie beispielsweise, wie man in Russland eine Firma gründet oder vor welchen Herausforderungen ein Deutschlehrer in Usbekistan steht. Falls Sie sich gerade bewerben und noch Tipps zum Verfassen Ihres Lebenslaufs suchen, könnte ein Blick in die Rubrik "wegweiser" hilfreich sein.
Perovskite/silicon tandem photovoltaics (PVs) promise to accelerate the decarbonization of our energy systems. Here, we present a thorough subcell diagnosis methodology to reveal deep insights into the practical efficiency limitations of state-of-the-art perovskite/silicon tandem PVs. Our subcell selective intensity-dependent photoluminescence (PL) and injection-dependent electroluminescence (EL) measurements allow independent assessment of pseudo-V-OC and power conversion efficiencies (PCEs) for both subcells. We reveal identical metrics from PL and EL, which implies well-aligned energy levels throughout the entire cell. Relatively large ideality factors and insufficient charge extraction, however, cause each a fill factor penalty of about 6% (absolute). Using partial device stacks, we then identify significant losses in standard perovskite subcells due to bulk and interfacial recombination. Lastly, we present strategies to minimize these losses using triple halide (CsFAPb(IBrCI)(3)) based perovskites. Our results give helpful feedback for device development and lay the foundation toward advanced perovskite/silicon tandem PVs capable of exceeding 33% PCE.