As the record single-junction efficiencies of perovskite solar cells now rival those of copper indium gallium selenide, cadmium telluride and multicrystalline silicon, they are becoming increasingly attractive for use in tandem solar cells due to their wide, tunable bandgap and solution processability. Previously, perovskite/silicon tandems were limited by significant parasitic absorption and poor environmental stability. Here, we improve the efficiency of monolithic, two-terminal, 1-cm2 perovskite/silicon tandems to 23.6% by combining an infrared-tuned silicon heterojunction bottom cell with the recently developed caesium formamidinium lead halide perovskite. This more-stable perovskite tolerates deposition of a tin oxide buffer layer via atomic layer deposition that prevents shunts, has negligible parasitic absorption, and allows for the sputter deposition of a transparent top electrode. Furthermore, the window layer doubles as a diffusion barrier, increasing the thermal and environmental stability to enable perovskite devices that withstand a 1,000-hour damp heat test at 85 ∘C and 85% relative humidity. Perovskite solar cells can complement silicon photovoltaics in multijunction devices. Here, the authors optimize light harvesting in monolithic perovskite-on-silicon devices and fabricate a certified 23.6% efficient, 1 cm2 tandem solar cell with a perovskite device that withstands damp heat tests.

A comprehensive review on the recent progress of black silicon research and its applications in solar cell technologies.

Improving costs and scale reflect looming opportunities

Indoor photovoltaic cells have the potential to power the Internet of Things ecosystem, including distributed and remote sensors, actuators, and communications devices. As the power required to operate these devices continues to decrease, the type and number of nodes that can now be persistently powered by indoor photovoltaic cells are rapidly growing. This will drive significant growth in the demand for indoor photovoltaics, creating a large alternative market for existing and novel photovoltaic technologies. With the re-emergence of interest in indoor photovoltaic cells, we provide an overview of this burgeoning field focusing on the technical challenges that remain to create energy autonomous sensors at viable price points and to overcome the commercial challenges for individual photovoltaic technologies to accelerate their market adoption.

Thanks to fast learning and sustained growth, solar photovoltaics (PV) is today a highly cost-competitive technology, ready to contribute substantially to CO2 emissions mitigation. However, many scenarios assessing global decarbonization pathways, either based on integrated assessment models or partial-equilibrium models, fail to identify the key role that this technology could play, including far lower future PV capacity than that projected by the PV community. In this perspective, we review the factors that lie behind the historical cost reductions of solar PV and identify innovations in the pipeline that could contribute to maintaining a high learning rate. We also aim at opening a constructive discussion among PV experts, modelers, and policymakers regarding how to improve the representation of this technology in the models and how to ensure that manufacturing and installation of solar PV- can ramp up on time, which will be crucial to remain in a decarbonization path compatible with the Paris Agreement.

Abstract This study investigates the disparities in the deployment of photovoltaic (PV) technology for carbon emissions reduction across different nations, highlighting the mismatch between countries with high economic capacity and those where PV installation would maximize global decarbonization benefits. This mismatch is discussed based on three key factors influencing decarbonization via PV technology: per capita gross domestic product; carbon intensity of the energy system; and solar resource availability. Current PV deployment is predominantly concentrated in economically advanced countries, and does not coincide with regions where the environmental and economic impact of such installations would be most significant. Through a series of thought experiments, it is demonstrated how alternative prioritization strategies could significantly reduce global carbon emissions. Argument is put forward for a globally coordinated approach to PV deployment, particularly targeting high-impact sunbelt regions, to enhance the efficacy of decarbonization efforts and promote equitable energy access. The study underscores the need for international policies that support sustainable energy transitions in economically less developed regions through workforce development and assistance with the activation of capital.

Abstract Studying and understanding many‐body interactions, particularly electron‐boson interactions, is essential for a deeper elucidation of fundamental physical phenomena and the development of novel material functionalities. Here, this aspect is explored in the weak itinerant ferromagnet LaCo 2 P 2 by means of momentum‐resolved photoelectron spectroscopy (ARPES) and first‐principles calculations. The detailed ARPES patterns enable to unveil bulk and surface bands, spin splittings due to Rashba and exchange interactions, as well as the evolution of bands with temperature, which altogether creates a solid foundation for theoretical studies. The latter has allowed to establish the impact of electron‐boson interactions on the electronic structure, that are reflected in its strong renormalization driven by electron‐magnon interaction and the emergence of distinctive kinks of surface and bulk electron bands due to significant electron‐phonon coupling. Our results highlight the distinct impact of electron‐boson interactions on the electronic structure, particularly on the itinerant d states. Similar electronic states are observed in the isostructural iron pnictides, where electron‐boson interactions play a crucial role in the emergence of superconductivity. It is believed that further studies of material systems involving both magnetically active d ‐ and f ‐sublattices will reveal more advanced phenomena in the bulk and at distinct surfaces, driven by a combination of factors including Rashba and Kondo effects, exchange magnetism, and electron‐boson interactions.