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The Promise and Challenges of Inverted Perovskite Solar Cells
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2024-08-29 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.4c00073 Peng Chen 1 , Yun Xiao 1, 2 , Shunde Li 1 , Xiaohan Jia 1 , Deying Luo 3 , Wei Zhang 4, 5 , Henry J Snaith 2 , Qihuang Gong 1, 6, 7 , Rui Zhu 1, 6, 7
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2024-08-29 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.4c00073 Peng Chen 1 , Yun Xiao 1, 2 , Shunde Li 1 , Xiaohan Jia 1 , Deying Luo 3 , Wei Zhang 4, 5 , Henry J Snaith 2 , Qihuang Gong 1, 6, 7 , Rui Zhu 1, 6, 7
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Recently, there has been an extensive focus on inverted perovskite solar cells (PSCs) with a p-i-n architecture due to their attractive advantages, such as exceptional stability, high efficiency, low cost, low-temperature processing, and compatibility with tandem architectures, leading to a surge in their development. Single-junction and perovskite-silicon tandem solar cells (TSCs) with an inverted architecture have achieved certified PCEs of 26.15% and 33.9% respectively, showing great promise for commercial applications. To expedite real-world applications, it is crucial to investigate the key challenges for further performance enhancement. We first introduce representative methods, such as composition engineering, additive engineering, solvent engineering, processing engineering, innovation of charge transporting layers, and interface engineering, for fabricating high-efficiency and stable inverted PSCs. We then delve into the reasons behind the excellent stability of inverted PSCs. Subsequently, we review recent advances in TSCs with inverted PSCs, including perovskite-Si TSCs, all-perovskite TSCs, and perovskite-organic TSCs. To achieve final commercial deployment, we present efforts related to scaling up, harvesting indoor light, economic assessment, and reducing environmental impacts. Lastly, we discuss the potential and challenges of inverted PSCs in the future.
中文翻译：
倒置钙钛矿太阳能电池的前景和挑战
近年来，具有 p-i-n 结构的倒置钙钛矿太阳能电池 （PSC） 因其具有卓越的稳定性、高效率、低成本、低温加工以及与串联架构的兼容性等吸引人的优势而受到广泛关注，导致其发展激增。具有倒置架构的单结和钙钛矿-硅叠层太阳能电池 （TSC） 分别实现了 26.15% 和 33.9% 的认证 PCE，显示出商业应用的巨大前景。为了加快实际应用，研究进一步提高性能的关键挑战至关重要。我们首先介绍了用于制备高效和稳定的倒置 PSC 的代表性方法，例如成分工程、添加剂工程、溶剂工程、加工工程、电荷传输层创新和界面工程。然后，我们深入研究了倒置 PSC 出色稳定性背后的原因。随后，我们回顾了具有倒置 PSC 的 TSC 的最新进展，包括钙钛矿-硅 TSC、全钙钛矿 TSC 和钙钛矿有机 TSC。为了实现最终的商业部署，我们介绍了与扩大规模、收集室内光、经济评估和减少环境影响相关的工作。最后，我们讨论了未来倒置 PSC 的潜力和挑战。
更新日期：2024-08-29
中文翻译：
倒置钙钛矿太阳能电池的前景和挑战
近年来，具有 p-i-n 结构的倒置钙钛矿太阳能电池 （PSC） 因其具有卓越的稳定性、高效率、低成本、低温加工以及与串联架构的兼容性等吸引人的优势而受到广泛关注，导致其发展激增。具有倒置架构的单结和钙钛矿-硅叠层太阳能电池 （TSC） 分别实现了 26.15% 和 33.9% 的认证 PCE，显示出商业应用的巨大前景。为了加快实际应用，研究进一步提高性能的关键挑战至关重要。我们首先介绍了用于制备高效和稳定的倒置 PSC 的代表性方法，例如成分工程、添加剂工程、溶剂工程、加工工程、电荷传输层创新和界面工程。然后，我们深入研究了倒置 PSC 出色稳定性背后的原因。随后，我们回顾了具有倒置 PSC 的 TSC 的最新进展，包括钙钛矿-硅 TSC、全钙钛矿 TSC 和钙钛矿有机 TSC。为了实现最终的商业部署，我们介绍了与扩大规模、收集室内光、经济评估和减少环境影响相关的工作。最后，我们讨论了未来倒置 PSC 的潜力和挑战。
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