Brinkmann, K. O., Becker, T., Zimmermann, F., Kreusel, C., Gahlmann, T., Theisen, M., Haeger, T., Olthof, S., Tueckmantel, C., Guenster, M., Maschwitz, T., Goebelsmann, F., Koch, C., Hertel, D., Caprioglio, P., Pena-Camargo, F., Perdigon-Toro, L., Al-Ashouri, A., Merten, L., Hinderhofer, A., Gomell, L., Zhang, S., Schreiber, F., Albrecht, S., Meerholz, K., Neher, D., Stolterfoht, M. and Riedl, T. (2022). Perovskite-organic tandem solar cells with indium oxide interconnect. Nature, 604 (7905). S. 280 - 290. BERLIN: NATURE PORTFOLIO. ISSN 1476-4687
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Multijunction solar cells can overcome the fundamental efficiency limits of single-junction devices. The bandgap tunability of metal halide perovskite solar cells renders them attractive for multijunction architectures(1). Combinations with silicon and copper indium gallium selenide (CIGS), as well as all-perovskite tandem cells, have been reported(2-5). Meanwhile, narrow-gap non-fullerene acceptors have unlocked skyrocketing efficiencies for organic solar cells(6,7). Organic and perovskite semiconductors are an attractive combination, sharing similar processing technologies. Currently, perovskite-organic tandems show subpar efficiencies and are limited by the low open-circuit voltage (V-oc) of wide-gap perovskite cells(8) and losses introduced by the interconnect between the subcells(9,10). Here we demonstrate perovskite-organic tandem cells with an efficiency of 24.0 per cent (certified 23.1 per cent) and a high V-oc of 2.15 volts. Optimized charge extraction layers afford perovskite subcells with an outstanding combination of high V-oc and fill factor. The organic subcells provide a high external quantum efficiency in the near-infrared and, in contrast to paradigmatic concerns about limited photostability of non-fullerene cells(11), show an outstanding operational stability if excitons are predominantly generated on the non-fullerene acceptor, which is the case in our tandems. The subcells are connected by an ultrathin (approximately 1.5 nanometres) metal-like indium oxide layer with unprecedented low optical/electrical losses. This work sets a milestone for perovskite-organic tandems, which outperform the best p-i-n perovskite single junctions(12) and are on a par with perovskite-CIGS and all-perovskite multijunctions(13).
| Item Type: | Journal Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Creators: |
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| URN: | urn:nbn:de:hbz:38-689647 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1038/s41586-022-04455-0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Nature | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 604 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Number: | 7905 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | S. 280 - 290 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Date: | 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | NATURE PORTFOLIO | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Place of Publication: | BERLIN | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1476-4687 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Language: | English | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Faculty: | Unspecified | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Divisions: | Unspecified | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Subjects: | no entry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Uncontrolled Keywords: |
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| URI: | http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/68964 |
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