This work reports on a comparative study comprising three transition metal oxides, MoO3, WO3 and V2O5, acting as front p-type contacts for n-type crystalline silicon heterojunction solar cells. Owing to their high work functions (>5 eV) and wide energy band gaps, these oxides act as transparent hole-selective contacts with semiconductive properties that are determined by oxygen-vacancy defects (MoO3−x), as confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy. In the fabricated hybrid structures, 15 nm thick transition metal oxide layers were deposited by vacuum thermal evaporation. Of all three devices, the V2O5/n-silicon heterojunction performed the best with a conversion efficiency of 15.7% and an open-circuit voltage of 606 mV, followed by MoO3 (13.6%) and WO3 (12.5%). These results bring into view a new silicon heterojunction solar cell concept with advantages such as the absence of toxic dopant gases and a simplified low-temperature fabrication process.

Transparent photovoltaic (TPV) devices have the potential to revolutionize photovoltaic (PV) technology by enabling on‐site generation while minimizing visual impact. However, a major challenge in the development of TPV, as well as for many PV technologies, is the open‐circuit voltage ( V oc ) deficit, which limits their efficiency. In this work, the development of wide‐bandgap inorganic‐based TPV devices is reported with a focus on low‐cost, earth‐abundant, stable, and nontoxic materials. The device structure consists of an ultrathin hydrogenated amorphous silicon (a‐Si:H) absorber and metal‐oxide layers as selective contacts. Herein, novel approach is presented to significantly improve device performance, especially in V oc , by introducing molecular dipoles in the device electron‐transport layer. By incorporating polyethyleneimine or poly(amidoamine) G 1 and G 2 dipoles, V oc (from 410 mV up to 638 mV) is significantly increased without sacrificing the average photopic transmittance of the device, leading to a record efficiency for this particular approach in TPV. Measurements confirm excellent long‐term stability. This approach can potentially allow tuning the work function of the selective contacts enabling the use of low‐cost, earth‐abundant materials that are not optimized for a particular absorber. Furthermore, this solution circumvents the issue of low V oc by a simple interface treatment.

At the junction between a metal and a semiconductor there are always charge transfer phenomena that can disrupt a selective or ohmic contact. This are result of workfunction mismatches either forming a Schottky junction or by Fermi Level Pinning. This effects unless they are used for a specific purpose within the device, can be detrimental to overall efficiency of a photovoltaic solar cell. Dipole thin films are known to modify surface energy being able to completely disrupt fermi level pinning and modify Schottky junction energy barrier. In this work a summary of several dipoles sharing some similarities between them such as PFN, PEI, DNA and PAMAM have been used to prove that upscaling the strength of dipole layers provide enhanced photovoltaic results when in combination with the metallic electrode.

Transparent photovoltaic (TPV) devices represent a promising advance in photovoltaic technologies, particularly in building‐integrated photovoltaics (BIPV). Unlike conventional photovoltaics, which primarily prioritize efficiency, TPV must balance between efficiency, transparency, and aesthetics. These additional dimensions introduce unique challenges on device architecture. This article reports the development of wide‐bandgap, inorganic‐based TPV devices integrating ultrathin hydrogenated amorphous silicon (a‐Si:H) as a transparent absorber, with carrier selective contacts and transparent electrodes. The article analyzes how absorber thickness influences the electrical, optical, and aesthetic performance of devices, evaluating key parameters in TPV such as light utilization efficiency (LUE), average photopic transmittance (APT), color rendering index (CRI), and electrical properties such as power conversion efficiency (PCE). The device structure is SLG/FTO/AZO/a‐SiC x ( n )/a‐Si:H/V 2 O x /AZO. This approach results in PCE ranging from 1.7% with an APT of 60% to a PCE of 4.1% with an APT of 28%, yielding LUE values between 0.9% and 1.3%. Device characterization encompasses optical spectrophotometry, J–V measurements under standard test conditions, spectral response analysis, and variable illumination measurements (VIM). Additionally, color characterization is conducted using CIE 1931 color space maps to determine the chromaticity coordinates, CRI, and the variation of color as a function of absorber thickness.