Ferromagnetic Nickel as a Sustainable Reducing Agent for Tin–Lead Mixed Perovskite in Single‐Junction and Tandem Solar Cells
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Abstract Narrow‐bandgap (NBG) Sn–Pb mixed perovskite solar cells (PSCs) represent a promising solution for surpassing the radiative efficiency of single‐junction solar cells. The unique bandgap tunability of halide perovskites enables optimal tandem configurations of wide‐bandgap (WBG) and NBG subcells. However, these devices are limited by the susceptibility of Sn 2+ in the NBG bottom cell to being oxidized to Sn 4+ , creating detrimental Sn vacancies. Herein, a novel approach that replaces Sn particles with Ni particles is introduced as the reducing agent for Sn–Pb mixed perovskite precursor solutions. The ferromagnetic properties of Ni enable simple magnetic filtration, eliminating the filtration issues associated with Sn particles. Ni particles can be reused up to five times without significantly affecting the PSC's performance. Additionally, Ni effectively mitigates the oxidation of Sn 2+ due to its low reduction potential (−0.23 V), thereby enhancing device performance. Single‐junction Sn–Pb mixed PSCs prepared using Ni achieve a power‐conversion efficiency (PCE) of 22.29%, retaining over 90% of their initial efficiency after 1250 h. Furthermore, Ni‐based all‐perovskite tandem solar cells combining 1.77 eV WBG top cells with 1.25 eV NBG bottom cells achieve a remarkable PCE of 28.13%. Thus, the proposed strategy can facilitate the commercialization of all‐perovskite tandem devices.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Ferromagnetic Nickel as a Sustainable Reducing Agent for Tin–Lead Mixed Perovskite in Single‐Junction and Tandem Solar Cells
- Date Crossref
- 12/12/2024
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Kyungpook National University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Korea Research Institute of Chemical Technology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Advanced Energy Materials Research Center pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Department Perovskite Tandem Solar Cells Helmholtz‐Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH 12489 Berlin Germany pays non établi dans la noticeEntreprise
Kyungpook National University, Korea Research Institute of Chemical Technology et Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, avec 3 autres affiliations.
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