Efficient Monolithic Perovskite/Silicon Tandem Photovoltaics

Abstract

Tunable bandgaps make halide perovskites promising candidates for developing tandem solar cells (TSCs), a strategy to break the radiative limit of 33.7% for single-junction solar cells. Combining perovskites with market-dominant crystalline silicon (c-Si) is particularly attractive; simple estimates based on the bandgap matching indicate that the efficiency limit in such tandem device is as high as 46%. However, state-of-the-art perovskite/c-Si TSCs only achieve an efficiency of ~32.5%, implying significant challenges and also rich opportunities. In this review, we start with the operating mechanism and efficiency limit of TSCs, followed by systematical discussions on wide-bandgap perovskite front cells, interface selective contacts, and electrical interconnection layer, as well as photon management for highly efficient perovskite/c-Si TSCs. We highlight the challenges in this field and provide our understanding of future research directions toward highly efficient and stable large-scale wide-bandgap perovskite front cells for the commercialization of perovskite/c-Si TSCs.

Keywords

2-terminal / electrical interconnection / perovskite/silicon tandem photovoltaics / photon management / wide-bandgap perovskites

References

[1] A. Kojima , K. Teshima , Y. Shirai , T. Miyasaka , J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6050.

[2] H. S. Kim , C. R. Lee , J. H. Im , K. B. Lee , T. Moehl , A. Marchioro , S. J. Moon , R. Humphry-Baker , J. H. Yum , J. E. Moser , M. Gratzel , N. G. Park , Sci. Rep. 2012, 2 (591), 1.

[3] M. M. Lee , J. Teuscher , T. Miyasaka , T. N. Murakami , H. J. Snaith , Science 2012, 338, 643.

[4] S. Albrecht , B. Rech , Nat. Energy 2017,

[5] N.-G. Park , H. Segawa , ACS Photonics 2018, 5, 2970.

[6] S. Essig , C. Allebé , T. Remo , J. F. Geisz , M. A. Steiner , K. Horowitz , L. Barraud , J. S. Ward , M. Schnabel , A. Descoeudres , D. L. Young , M. Woodhouse , M. Despeisse , C. Ballif , A. Tamboli , Nat. Energy 2017,

[7] T. Todorov , T. Gershon , O. Gunawan , Y. S. Lee , C. Sturdevant , L.-Y. Chang , S. Guha , Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1500799.

[8] J. P. Mailoa , C. D. Bailie , E. C. Johlin , E. T. Hoke , A. J. Akey , W. H. Nguyen , M. D. McGehee , T. Buonassisi , Appl. Phys. Lett. 2015, 106, 121105.

[9] C.-C. Chen , S.-H. Bae , W.-H. Chang , Z. Hong , G. Li , Q. Chen , H. Zhou , Y. Yang , Mater. Horiz. 2015, 2, 203.

[10] J. H. Heo , S. H. Im , Adv. Mater. 2016, 28, 5121.

[11] H. Li , W. Zhang , Chem. Rev. 2020, 120, 9835.

[12] R. Wang , T. Huang , J. Xue , J. Tong , K. Zhu , Y. Yang , Nat. Photonics 2021, 15, 411.

[13] Q. Jiang , J. Tong , R. A. Scheidt , X. Wang , A. E. Louks , Y. Xian , R. Tirawat , A. F. Palmstrom , M. P. Hautzinger , S. P. Harvey , S. Johnston , L. T. Schelhas , B. W. Larson , E. L. Warren , M. C. Beard , J. J. Berry , Y. Yan , K. Zhu , Science 2022, 378, 1295.

[14] T. Leijtens , K. A. Bush , R. Prasanna , M. D. McGehee , Nat. Energy 2018, 3, 828.

[15] M. De Bastiani , A. S. Subbiah , M. Babics , E. Ugur , L. Xu , J. Liu , T. G. Allen , E. Aydin , S. De Wolf , Joule 2022, 6, 1431.

[16] W. Chi , S. K. Banerjee , K. G. D. I. Jayawardena , S. R. P. Silva , S. I. Seok , ACS Energy Lett. 2023, 8, 1535.

[17] G. E. Eperon , T. Leijtens , K. A. Bush , R. Prasanna , T. Green , J. T. W. Wang , D. P. McMeekin , G. Volonakis , R. L. Milot , R. May , A. Palmstrom , D. J. Slotcavage , R. A. Belisle , J. B. Patel , E. S. Parrott , R. J. Sutton , W. Ma , F. Moghadam , B. Conings , A. Babayigit , H. G. Boyen , S. Bent , F. Giustino , L. M. Herz , M. B. Johnston , M. D. McGehee , H. J. Snaith , Science 2016, 354, 861.

[18] F. Sahli , J. Werner , B. A. Kamino , M. Brauninger , R. Monnard , B. Paviet-Salomon , L. Barraud , L. Ding , J. J. Diaz Leon , D. Sacchetto , G. Cattaneo , M. Despeisse , M. Boccard , S. Nicolay , Q. Jeangros , B. Niesen , C. Ballif , Nat. Mater. 2018, 17, 820.

[19] M. Jošt , E. Köhnen , A. B. Morales-Vilches , B. Lipovšek , K. Jäger , B. Macco , A. Al-Ashouri , J. Krč , L. Korte , B. Rech , R. Schlatmann , M. Topič , B. Stannowski , S. Albrecht , Energy Environ. Sci. 2018, 11, 3511.

[20] C. Li , Y. Wang , W. C. H. Choy , Small Methods 2020, 4, 2000093.

[21] M. De Bastiani , A. J. Mirabelli , Y. Hou , F. Gota , E. Aydin , T. G. Allen , J. Troughton , A. S. Subbiah , F. H. Isikgor , J. Liu , L. Xu , B. Chen , E. Van Kerschaver , D. Baran , B. Fraboni , M. F. Salvador , U. W. Paetzold , E. H. Sargent , S. De Wolf , Nat. Energy 2021, 6, 167.

[22] B. Chen , N. Ren , Y. Li , L. Yan , S. Mazumdar , Y. Zhao , X. Zhang , Adv. Energy Mater. 2021, 12, 2003628.

[23] G. E. Eperon , M. T. Hörantner , H. J. Snaith , Nat. Rev. Chem. 2017, 1, 0095.

[24] F. Meillaud , A. Shah , C. Droz , E. Vallat-Sauvain , C. Miazza , Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2006, 90, 2952.

[25] J.-F. Guillemoles , T. Kirchartz , D. Cahen , U. Rau , Nat. Photonics 2019, 13, 501.

[26] B. Ehrler , E. Alarcón-Lladó , S. W. Tabernig , T. Veeken , E. C. Garnett , A. Polman , ACS Energy Lett. 2020, 5, 3029.

[27] S. P. Bremner , M. Y. Levy , C. B. Honsberg , Prog. Photovolt. Res. Appl. 2008, 16, 225.

[28] M. A. Alam , M. R. Khan , Appl. Phys. Lett. 2016, 109, 173504.

[29] M. H. Futscher , B. Ehrler , ACS Energy Lett. 2016, 1, 863.

[30] T. P. White , N. N. Lal , K. R. Catchpole , IEEE J. Photovolt. 2014, 4, 208.

[31] J. P. Connolly , D. Mencaraglia , C. Renard , D. Bouchier , Prog. Photovolt. Res. Appl. 2014, 22, 810.

[32] M. I. Hossain , W. Qarony , S. Ma , L. Zeng , D. Knipp , Y. H. Tsang , Nanomicro Lett. 2019,

[33] A. S. Brown , M. A. Green , Prog. Photovolt. Res. Appl. 2002, 10, 299.

[34] K. A. Bush , K. Frohna , R. Prasanna , R. E. Beal , T. Leijtens , S. A. Swifter , M. D. McGehee , ACS Energy Lett. 2018, 3, 428.

[35] F. Fu , J. Li , T. C.-J. Yang , H. Liang , A. Faes , Q. Jeangros , C. Ballif , Y. Hou , Adv. Mater. 2022, 34, 2106540.

[36] J. Tong , Q. Jiang , F. Zhang , S. B. Kang , D. H. Kim , K. Zhu , ACS Energy Lett. 2020, 6, 232.

[37] Y. Zhao , K. Zhu , Chem. Soc. Rev. 2016, 45, 655.

[38] V. K. Ravi , G. B. Markad , A. Nag , ACS Energy Lett. 2016, 1, 665.

[39] S. Tao , I. Schmidt , G. Brocks , J. Jiang , I. Tranca , K. Meerholz , S. Olthof , Nat. Commun. 2019,

[40] W. Li , Z. Wang , F. Deschler , S. Gao , R. H. Friend , A. K. Cheetham , Nat. Rev. Mater. 2017,

[41] Q. Xu , A. Stroppa , J. Lv , X. Zhao , D. Yang , K. Biswas , L. Zhang , Phys. Rev. Mater. 2019, 3, 9.

[42] J.-W. Lee , S. Tan , S. I. Seok , Y. Yang , N.-G. Park , Science 2022, 375, eabj1186.

[43] D. P. McMeekin , G. Sadoughi , W. Rehman , G. E. Eperon , M. Saliba , M. T. Horantner , A. Haghighirad , N. Sakai , L. Korte , B. Rech , M. B. Johnston , L. M. Herz , H. J. Snaith , Science 2016, 351, 151.

[44] K. A. Bush , A. F. Palmstrom , Z. J. Yu , M. Boccard , R. Cheacharoen , J. P. Mailoa , D. P. McMeekin , R. L. Z. Hoye , C. D. Bailie , T. Leijtens , I. M. Peters , M. C. Minichetti , N. Rolston , R. Prasanna , S. Sofia , D. Harwood , W. Ma , F. Moghadam , H. J. Snaith , T. Buonassisi , Z. C. Holman , S. F. Bent , M. D. McGehee , Nat. Energy 2017,

[45] J. Xu , C. C. Boyd , Z. J. Yu , A. F. Palmstrom , D. J. Witter , B. W. Larson , R. M. France , J. Werner , S. P. Harvey , E. J. Wolf , W. Weigand , S. Manzoor , M. F. A. M. van Hest , J. J. Berry , J. M. Luther , Z. C. Holman , M. D. McGehee , Science 2020, 367, 1097.

[46] X. Wang , Y. Chen , T. Zhang , X. Wang , Y. Wang , M. Kan , Y. Miao , H. Chen , X. Liu , X. Wang , J. Shi , L. Zhang , Y. Zhao , ACS Energy Lett. 2021, 6, 2735.

[47] Y. Wang , M. I. Dar , L. K. Ono , T. Zhang , M. Kan , Y. Li , L. Zhang , X. Wang , Y. Yang , X. Gao , Y. Qi , M. Grätzel , Y. Zhao , Science 2019, 365, 591.

[48] L. Duan , D. Walter , N. Chang , J. Bullock , D. Kang , S. P. Phang , K. Weber , T. White , D. Macdonald , K. Catchpole , H. Shen , Nat. Rev. Mater. 2023, 8, 261.

[49] M. C. Brennan , A. Ruth , P. V. Kamat , M. Kuno , Trends Chem. 2020, 2, 282.

[50] M. Hao , Y. Bai , S. Zeiske , L. Ren , J. Liu , Y. Yuan , N. Zarrabi , N. Cheng , M. Ghasemi , P. Chen , M. Lyu , D. He , J.-H. Yun , Y. Du , Y. Wang , S. Ding , A. Armin , P. Meredith , G. Liu , H.-M. Cheng , L. Wang , Nat. Energy 2020, 5, 79.

[51] Z. Shao , H. Meng , X. Du , X. Sun , P. Lv , C. Gao , Y. Rao , C. Chen , Z. Li , X. Wang , G. Cui , S. Pang , Adv. Mater. 2020, 32, 2001054.

[52] S. G. Ji , I. J. Park , H. Chang , J. H. Park , G. P. Hong , B. K. Choi , J. H. Jang , Y. J. Choi , H. W. Lim , Y. J. Ahn , S. J. Park , K. T. Nam , T. Hyeon , J. Park , D. H. Kim , J. Y. Kim , Joule 2022, 6, 2390.

[53] G. E. Eperon , G. M. Paternò , R. J. Sutton , A. Zampetti , A. A. Haghighirad , F. Cacialli , H. J. Snaith , J. Mater. Chem. A 2015, 3, 19688.

[54] Y. Zhou , Y. Zhao , Energy Environ. Sci. 2019, 12, 1495.

[55] A. Swarnkar , A. R. Marshall , E. M. Sanehira , B. D. Chernomordik , D. T. Moore , J. A. Christians , T. Chakrabarti , J. M. Luther , Science 2016, 354, 92.

[56] T. Zhang , M. I. Dar , G. Li , F. Xu , N. Guo , M. Grätzel , Y. Zhao , Sci. Adv. 2017, 3, e1700841.

[57] B. Li , Y. Zhang , L. Fu , T. Yu , S. Zhou , L. Zhang , L. Yin , Nat. Commun. 2018, 9, 1076.

[58] Y. Wang , T. Zhang , M. Kan , Y. Zhao , J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 12345.

[59] Q. Ye , Y. Zhao , S. Mu , F. Ma , F. Gao , Z. Chu , Z. Yin , P. Gao , X. Zhang , J. You , Adv. Mater. 2019, 31, e1905143.

[60] T. Liu , J. Zhang , M. Qin , X. Wu , F. Li , X. Lu , Z. Zhu , A. K.-Y. Jen , Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2009515.

[61] K. A. Bush , S. Manzoor , K. Frohna , Z. J. Yu , J. A. Raiford , A. F. Palmstrom , H.-P. Wang , R. Prasanna , S. F. Bent , Z. C. Holman , M. D. McGehee , ACS Energy Lett. 2018, 3, 2173.

[62] M. Boccard , C. Ballif , ACS Energy Lett. 2020, 5, 1077.

[63] A. Rajagopal , R. J. Stoddard , S. B. Jo , H. W. Hillhouse , A. K. Jen , Nano Lett. 2018, 18, 3985.

[64] M. Jaysankar , B. A. L. Raul , J. Bastos , C. Burgess , C. Weijtens , M. Creatore , T. Aernouts , Y. Kuang , R. Gehlhaar , A. Hadipour , J. Poortmans , ACS Energy Lett. 2018, 4, 259.

[65] F. Peña-Camargo , P. Caprioglio , F. Zu , E. Gutierrez-Partida , C. M. Wolff , K. Brinkmann , S. Albrecht , T. Riedl , N. Koch , D. Neher , M. Stolterfoht , ACS Energy Lett. 2020, 5, 2728.

[66] R. D. J. Oliver , P. Caprioglio , F. Peña-Camargo , L. R. V. Buizza , F. Zu , A. J. Ramadan , S. G. Motti , S. Mahesh , M. M. McCarthy , J. H. Warby , Y.-H. Lin , N. Koch , S. Albrecht , L. M. Herz , M. B. Johnston , D. Neher , M. Stolterfoht , H. J. Snaith , Energy Environ. Sci. 2022, 15, 714.

[67] S. J. Yoon , M. Kuno , P. V. Kamat , ACS Energy Lett. 2017, 2, 1507.

[68] S. J. Yoon , S. Draguta , J. S. Manser , O. Sharia , W. F. Schneider , M. Kuno , P. V. Kamat , ACS Energy Lett. 2016, 1, 290.

[69] J.-P. Correa-Baena , M. Saliba , T. Buonassisi , M. Grätzel , A. Abate , W. Tress , A. Hagfeldt , Science 2017, 358, 739.

[70] B. Chen , Z. J. Yu , S. Manzoor , S. Wang , W. Weigand , Z. Yu , G. Yang , Z. Ni , X. Dai , Z. C. Holman , J. Huang , Joule 2020, 4, 850.

[71] M. Jung , S. G. Ji , G. Kim , S. I. Seok , Chem. Soc. Rev. 2011, 2019, 48.

[72] B. Chen , Z. Yu , K. Liu , X. Zheng , Y. Liu , J. Shi , D. Spronk , P. N. Rudd , Z. Holman , J. Huang , Joule 2019, 3, 177.

[73] D. H. Kim , C. P. Muzzillo , J. Tong , A. F. Palmstrom , B. W. Larson , C. Choi , S. P. Harvey , S. Glynn , J. B. Whitaker , F. Zhang , Z. Li , H. Lu , M. F. A. M. van Hest , J. J. Berry , L. M. Mansfield , Y. Huang , Y. Yan , K. Zhu , Joule 2019, 3, 1734.

[74] J. Liu , E. Aydin , J. Yin , M. De Bastiani , F. H. Isikgor , A. U. Rehman , E. Yengel , E. Ugur , G. T. Harrison , M. Wang , Y. Gao , J. I. Khan , M. Babics , T. G. Allen , A. S. Subbiah , K. Zhu , X. Zheng , W. Yan , F. Xu , M. F. Salvador , O. M. Bakr , T. D. Anthopoulos , M. Lanza , O. F. Mohammed , F. Laquai , S. De Wolf , Joule 2021, 5, 3169.

[75] G. Yang , Z. Ni , Z. J. Yu , B. W. Larson , Z. Yu , B. Chen , A. Alasfour , X. Xiao , J. M. Luther , Z. C. Holman , J. Huang , Nat. Photonics 2022, 16, 588.

[76] Y. Hou , E. Aydin , M. De Bastiani , C. X. Xiao , F. H. Isikgor , D. J. Xue , B. Chen , H. Chen , B. Bahrami , A. H. Chowdhury , A. Johnston , S. W. Baek , Z. R. Huang , M. Y. Wei , Y. T. Dong , J. Troughton , R. Jalmood , A. J. Mirabelli , T. G. Allen , E. Van Kerschaver , M. I. Saidaminov , D. Baran , Q. Q. Qiao , K. Zhu , S. De Wolf , E. H. Sargent , Science 2020, 367, 1135.

[77] D. Kim , H. J. Jung , I. J. Park , B. W. Larson , S. P. Dunfield , C. X. Xiao , J. Kim , J. H. Tong , P. Boonmongkolras , S. G. Ji , F. Zhang , S. R. Pae , M. Kim , S. B. Kang , V. Dravid , J. J. Berry , J. Y. Kim , K. Zhu , D. H. Kim , B. Shin , Science 2020, 368, 155.

[78] F. H. Isikgor , F. Furlan , J. Liu , E. Ugur , M. K. Eswaran , A. S. Subbiah , E. Yengel , M. De Bastiani , G. T. Harrison , S. Zhumagali , C. T. Howells , E. Aydin , M. Wang , N. Gasparini , T. G. Allen , A. U. Rehman , E. Van Kerschaver , D. Baran , I. McCulloch , T. D. Anthopoulos , U. Schwingenschlögl , F. Laquai , S. De Wolf , Joule 2021, 5, 1566.

[79] E. Aydin , J. Liu , E. Ugur , R. Azmi , G. T. Harrison , Y. Hou , B. Chen , S. Zhumagali , M. De Bastiani , M. Wang , W. Raja , T. G. Allen , A. U. Rehman , A. S. Subbiah , M. Babics , A. Babayigit , F. H. Isikgor , K. Wang , E. Van Kerschaver , L. Tsetseris , E. H. Sargent , F. Laquai , S. De Wolf , Energy Environ. Sci. 2021, 14, 4377.

[80] J. Liu , M. De Bastiani , E. Aydin , G. T. Harrison , Y. Gao , R. R. Pradhan , M. K. Eswaran , M. Mandal , W. Yan , A. Seitkhan , M. Babics , A. S. Subbiah , E. Ugur , F. Xu , L. Xu , M. Wang , A. U. Rehman , A. Razzaq , J. Kang , R. Azmi , A. A. Said , F. H. Isikgor , T. G. Allen , D. Andrienko , U. Schwingenschlögl , F. Laquai , S. De Wolf , Science 2022, 377, 302.

[81] C. O. Ramírez Quiroz , G. D. Spyropoulos , M. Salvador , L. M. Roch , M. Berlinghof , J. Darío Perea , K. Forberich , L. I. Dion-Bertrand , N. J. Schrenker , A. Classen , N. Gasparini , G. Chistiakova , M. Mews , L. Korte , B. Rech , N. Li , F. Hauke , E. Spiecker , T. Ameri , S. Albrecht , G. Abellán , S. León , T. Unruh , A. Hirsch , A. Aspuru-Guzik , C. J. Brabec , Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1901476.

[82] A. Al-Ashouri , E. Kohnen , B. Li , A. Magomedov , H. Hempel , P. Caprioglio , J. A. Marquez , A. B. M. Vilches , E. Kasparavicius , J. A. Smith , N. Phung , D. Menzel , M. Grischek , L. Kegelmann , D. Skroblin , C. Gollwitzer , T. Malinauskas , M. Jost , G. Matic , B. Rech , R. Schlatmann , M. Topic , L. Korte , A. Abate , B. Stannowski , D. Neher , M. Stolterfoht , T. Unold , V. Getautis , S. Albrecht , Science 2020, 370, 1300.

[83] Y. Li , B. Shi , Q. Xu , L. Yan , N. Ren , Y. Chen , W. Han , Q. Huang , Y. Zhao , X. Zhang , Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2102046.

[84] R. Li , B. Chen , N. Ren , P. Wang , B. Shi , Q. Xu , H. Zhao , W. Han , Z. Zhu , J. Liu , Q. Huang , D. Zhang , Y. Zhao , X. Zhang , Adv. Mater. 2022, 34, e2201451.

[85] C. C. Boyd , R. C. Shallcross , T. Moot , R. Kerner , L. Bertoluzzi , A. Onno , S. Kavadiya , C. Chosy , E. J. Wolf , J. Werner , J. A. Raiford , C. de Paula , A. F. Palmstrom , Z. J. Yu , J. J. Berry , S. F. Bent , Z. C. Holman , J. M. Luther , E. L. Ratcliff , N. R. Armstrong , M. D. McGehee , Joule 2020, 4, 1759.

[86] W. Chen , Y. Zhou , G. Chen , Y. Wu , B. Tu , F.-Z. Liu , L. Huang , A. M. C. Ng , A. B. Djurišić , Z. He , Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1803872.

[87] F. Ma , Y. Zhao , J. Li , X. Zhang , H. Gu , J. You , J. Energy Chem. 2021, 52, 393.

[88] M. E. Nell , A. M. Barnett , IEEE Trans. Electron Devices 1987, 34, 257.

[89] T. Takamoto , E. Ikeda , H. Kurita , M. Ohmori , Appl. Phys. Lett. 1997, 70, 381.

[90] K. T. VanSant , A. C. Tamboli , E. L. Warren , Joule 2021, 5, 514.

[91] R. Lin , J. Xu , M. Wei , Y. Wang , Z. Qin , Z. Liu , J. Wu , K. Xiao , B. Chen , S. M. Park , G. Chen , H. R. Atapattu , K. R. Graham , J. Xu , J. Zhu , L. Li , C. Zhang , E. H. Sargent , H. Tan , Nature 2022, 603, 73.

[92] A. Hadipour , B. de Boer , J. Wildeman , F. B. Kooistra , J. C. Hummelen , M. G. R. Turbiez , M. M. Wienk , R. A. J. Janssen , P. W. M. Blom , Adv. Funct. Mater. 1897, 2006, 16.

[93] F. Sahli , B. A. Kamino , J. Werner , M. Bräuninger , B. Paviet-Salomon , L. Barraud , R. Monnard , J. P. Seif , A. Tomasi , Q. Jeangros , A. Hessler-Wyser , S. De Wolf , M. Despeisse , S. Nicolay , B. Niesen , C. Ballif , Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1701609.

[94] J. Zheng , C. F. J. Lau , H. Mehrvarz , F.-J. Ma , Y. Jiang , X. Deng , A. Soeriyadi , J. Kim , M. Zhang , L. Hu , X. Cui , D. S. Lee , J. Bing , Y. Cho , C. Chen , M. A. Green , S. Huang , A. W. Y. Ho-Baillie , Energy Environ. Sci. 2018, 11, 2432.

[95] J. Zheng , H. Mehrvarz , F.-J. Ma , C. F. J. Lau , M. A. Green , S. Huang , A. W. Y. Ho-Baillie , ACS Energy Lett. 2018, 3, 2299.

[96] J. Werner , L. Barraud , A. Walter , M. Bräuninger , F. Sahli , D. Sacchetto , N. Tétreault , B. Paviet-Salomon , S.-J. Moon , C. Allebé , M. Despeisse , S. Nicolay , S. De Wolf , B. Niesen , C. Ballif , ACS Energy Lett. 2016, 1, 474.

[97] J. Werner , C. H. Weng , A. Walter , L. Fesquet , J. P. Seif , S. De Wolf , B. Niesen , C. Ballif , J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 161.

[98] G. Li , W.-H. Chang , Y. Yang , Nat. Rev. Mater. 2017, 2, 17043.

[99] J. Werner , A. Walter , E. Rucavado , S.-J. Moon , D. Sacchetto , M. Rienaecker , R. Peibst , R. Brendel , X. Niquille , S. De Wolf , P. Löper , M. Morales-Masis , S. Nicolay , B. Niesen , C. Ballif , Appl. Phys. Lett. 2016, 109, 233902.

[100] S. Albrecht , M. Saliba , J. P. Correa Baena , F. Lang , L. Kegelmann , M. Mews , L. Steier , A. Abate , J. Rappich , L. Korte , R. Schlatmann , M. K. Nazeeruddin , A. Hagfeldt , M. Grätzel , B. Rech , Energy Environ. Sci. 2016, 9, 81.

[101] E. Fortunato , D. Ginley , H. Hosono , D. C. Paine , MRS Bull. 2007, 32, 242.

[102] H. Liu , V. Avrutin , N. Izyumskaya , Ü. Özgür , H. Morkoç , Superlattices Microstruct. 2010, 48, 458.

[103] S. Rühle , Phys. Status Solidi A 2017, 214, 1600955.

[104] A. Richter , M. Hermle , S. W. Glunz , IEEE J. Photovolt. 2013, 3, 1184.

[105] A. Ho-Baillie , Nat. Mater. 2018, 17, 751.

[106] K. M. Yeom , S. U. Kim , M. Y. Woo , J. H. Noh , S. H. Im , Adv. Mater. 2020, 32, e2002228.

[107] Y. Jiang , I. Almansouri , S. Huang , T. Young , Y. Li , Y. Peng , Q. Hou , L. Spiccia , U. Bach , Y.-B. Cheng , M. A. Green , A. Ho-Baillie , J. Mater. Chem. 2016, 4, 5679.

[108] L. Mazzarella , Y. H. Lin , S. Kirner , A. B. Morales-Vilches , L. Korte , S. Albrecht , E. Crossland , B. Stannowski , C. Case , H. J. Snaith , R. Schlatmann , Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1803241.

[109] P. Tockhorn , J. Sutter , A. Cruz , P. Wagner , K. Jager , D. Yoo , F. Lang , M. Grischek , B. Li , J. Li , O. Shargaieva , E. Unger , A. Al-Ashouri , E. Kohnen , M. Stolterfoht , D. Neher , R. Schlatmann , B. Rech , B. Stannowski , S. Albrecht , C. Becker , Nat. Nanotechnol. 2022, 17, 1214.

[110] D. T. Grant , K. R. Catchpole , K. J. Weber , T. P. White , Opt. Express 2016, 24, A1454.

[111] R. Santbergen , R. Mishima , T. Meguro , M. Hino , H. Uzu , J. Blanker , K. Yamamoto , M. Zeman , Opt. Express 2016, 24, 1288.

[112] K. T. Munson , J. R. Swartzfager , J. B. Asbury , ACS Energy Lett. 1888, 2019, 4.

[113] P. V. Kamat , M. Kuno , Acc. Chem. Res. 2021, 54, 520.

[114] M. J. Schilcher , P. J. Robinson , D. J. Abramovitch , L. Z. Tan , A. M. Rappe , D. R. Reichman , D. A. Egger , ACS Energy Lett. 2021, 6, 2162.

RIGHTS & PERMISSIONS

2023 The Authors. Energy & Environmental Materials published by John Wiley & Sons Australia, Ltd on behalf of Zhengzhou University.