journal article·2026

Silicon–PEDOT:PSS hybrid heterojunction solar cells: potential, recent developments and challenges

Jayant, Diksha, Riya Bansal, Urvashi Punia, Prathap Pathi, Sanjay K. Srivastava

Journal of Materials Chemistry C· Volume 14· Issue 18
Publisher page

Abstract

The roadmap for >20% efficient Si-PEDOT:PSS HSCs is presented, highlighting the role of interface engineering, light trapping mechanism, and surface passivation in overcoming PCE limits and stability challenges for flexible PVs and niche BIPVs.
Only a short abstract or summary was supplied by the source.
Source: crossref · Quality: short

Research context

OpenAlex topics: solar cell performance optimization · Nanowire Synthesis and Applications · Silicon and Solar Cell Technologies

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Photovoltaic Metrology Section, Advanced Materials and Device Metrology Division, CSIR-National Physical Laboratory, Dr K.S. Krishnan Marg, New Delhi-110012, India

Academy of Scientific and Innovative Research (AcSIR), Ghaziabad-201002, India

Funding

National Physical Laboratory · Ministry of New and Renewable Energy India · University Grants Commission

References (100+)

Show source-provided references
1. Green · Prog. Photovoltaics Res. Appl. · 2023 · 31 · 65110.1002/pip.3726 ↗
2. Fraunhofer ISE, Photovoltaics Report, 2024 , https://www.ise.fraunhofer.de
3. Shubbak · Renew. Sustain. Energy Rev. · 2019 · 115 · 10938310.1016/j.rser.2019.109383 ↗
4. Saga · NPG Asia Mater. · 2010 · 2 · 9610.1038/asiamat.2010.82 ↗
5. De Wolf · Green · 2012 · 2 · 710.1515/green-2011-0018 ↗
6. International Technology Roadmap for Photovoltaics (ITRPV), 15th edn, 2024
7. Williams · Appl. Phys. Lett. · 2005 · 8710.1016/j.physletb.2005.01.075 ↗
8. Lu · Adv. Funct. Mater. · 2021 · 31 · 210015110.1002/adfm.202100151 ↗
9. Liu · Nat. Photonics · 2023 · 17 · 9610.1038/s41566-022-01111-x ↗
10. Ahmed · ACS Energy Lett. · 2025 · 10 · 330610.1021/acsenergylett.5c01213 ↗
11. Sarabia-Riquelme · Synth. Met. · 2023 · 297 · 11739910.1016/j.synthmet.2023.117399 ↗
12. https://www.heraeus-epurio.com/en/product-selector/clevios-ps-detail/Clevios%E2%84%A2%20PH%201000/
13. Avasthi · Adv. Mater. · 2011 · 23 · 576210.1002/adma.201102712 ↗
14. Yoon · Energy Environ. Sci. · 2022 · 15 · 3176
15. https://www.nlr.gov/pv/cell-efficiency
16. Xiao · Sol. Energy · 2022 · 234 · 11110.1016/j.solener.2022.01.063 ↗
17. Zielke · Energy Procedia · 2015 · 77 · 33110.1016/j.egypro.2015.07.047 ↗
18. Price · Appl. Phys. Lett. · 2010 · 97 · 08350310.1063/1.3480599 ↗
19. Zhu · Appl. Phys. Lett. · 2013 · 102 · 11350410.1063/1.4796112 ↗
20. Pietsch · Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. · 2014 · 115 · 110910.1007/s00339-014-8405-4 ↗
21. Yoon · Adv. Energy Mater. · 2018 · 8 · 170265510.1002/aenm.201702655 ↗
22. Srivastava · Sol. Energy · 2015 · 115 · 65610.1016/j.solener.2015.03.010 ↗
23. Huang · Adv. Mater. · 2011 · 23 · 28510.1002/adma.201001784 ↗
24. Shikida · Sens. Actuators, A · 2000 · 80 · 17910.1016/S0924-4247(99)00264-2 ↗
25. Lin · Nano Energy · 2018 · 50 · 77710.1016/j.nanoen.2018.06.013 ↗
26. Shin · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2019 · 11 · 1702810.1021/acsami.9b01545 ↗
27. M. J.Madou , Manufacturing Techniques for Microfabrication and Nanotechnology , CRC Press , 201110.1201/9781439895306 ↗
28. Grübel · Prog. Photovoltaics Res. Appl. · 2022 · 30 · 61510.1002/pip.3528 ↗
29. Ajayan · Superlattices Microstruct. · 2020 · 143 · 10654910.1016/j.spmi.2020.106549 ↗
30. Niederhausen · Electron. Struct. · 2021 · 3 · 03300210.1088/2516-1075/ac23a3 ↗
31. Khang · J. Phys. D: Appl. Phys. · 2019 · 52 · 50300210.1088/1361-6463/ab3f64 ↗
32. Sun · Angew. Chem., Int. Ed. · 2021 · 60 · 503610.1002/anie.201910629 ↗
33. Zhang · Nano Energy · 2024 · 131 · 11028210.1016/j.nanoen.2024.110282 ↗
34. Polman · Science · 2016 · 352 · aad442410.1126/science.aad4424 ↗
35. S. M.Sze , Y.Li and K. K.Ng , Physics of Semiconductor Devices , John Wiley & Sons , 2021
36. Mishima · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2011 · 95 · 1810.1016/j.solmat.2010.04.030 ↗
37. Green · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2015 · 143 · 19010.1016/j.solmat.2015.06.055 ↗
38. Srivastava · ACS Appl. Energy Mater. · 2021 · 4 · 418110.1021/acsaem.1c00511 ↗
39. Price · Appl. Phys. Lett. · 2010 · 97 · 08350310.1063/1.3480599 ↗
40. Zhu · Appl. Phys. Lett. · 2013 · 102 · 11350410.1063/1.4796112 ↗
41. Shen · Appl. Phys. Lett. · 2013 · 103 · 01350410.1063/1.4812988 ↗
42. Erickson · Adv. Energy Mater. · 2014 · 4 · 130172410.1002/aenm.201301724 ↗
43. Har-Lavan · IEEE J. Photovoltaics · 2013 · 3 · 144310.1109/JPHOTOV.2013.2270347 ↗
44. Pietsch · Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. · 2014 · 115 · 110910.1007/s00339-014-8405-4 ↗
45. Jäckle · Sci. Rep. · 2015 · 5 · 1300810.1038/srep13008 ↗
46. Jäckle · Sci. Rep. · 2017 · 7 · 217010.1038/s41598-017-01946-3 ↗
47. Li · Appl. Phys. Lett. · 2000 · 77 · 257210.1063/1.1319191 ↗
48. Peng · Adv. Mater. · 2002 · 14 · 116410.1002/1521-4095(20020816)14:16<1164::AID-ADMA1164>3.0.CO;2-E ↗
49. Srivastava · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2010 · 94 · 150610.1016/j.solmat.2010.02.033 ↗
50. Peng · Angew. Chem., Int. Ed. · 2005 · 44 · 273710.1002/anie.200462995 ↗
51. Huang · Adv. Mater. · 2007 · 19 · 74410.1002/adma.200600892 ↗
52. S. K.Srivastava , D.Kumar , P. K.Singh and V.Kumar , in 34th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), IEEE, 2009 , pp. 001851–001856 10.1109/PVSC.2009.541152410.1109/PVSC.2009.5411524 ↗
53. Kumar · J. Nanopart. Res. · 2010 · 12 · 226710.1007/s11051-009-9795-7 ↗
54. Srivastava · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2012 · 100 · 3310.1016/j.solmat.2011.05.003 ↗
55. S. K.Srivastava , P.Singh , A.Srivastava , P.Prathap , S.Kumar , C. M. S.Rauthan and D. K.Aswal , Recent Advances in Thin Films , Springer , Singapore , 2020 , pp. 549–623 10.1007/978-981-15-6116-0_1810.1007/978-981-15-6116-0_18 ↗
56. Yoon · Appl. Surf. Sci. · 2016 · 370 · 11710.1016/j.apsusc.2016.02.153 ↗
57. Huang · Adv. Mater. · 2011 · 23 · 28510.1002/adma.201001784 ↗
58. Barrio · Sol. Energy · 2012 · 86 · 84510.1016/j.solener.2011.12.013 ↗
59. Iqbal · Silicon · 2024 · 16 · 413910.1007/s12633-024-02963-4 ↗
60. Schmitt · Nano Lett. · 2012 · 12 · 405010.1021/nl301419q ↗
61. M. Y.Bashouti , M.Pietsch , K.Sardashti , G.Bronstrup , S. W.Schmitt , S. K.Srivastava , J.Ristein , J.Arbiol , H.Haick and S.Christiansen , Hybrid Silicon Nanowires: From Basic Research to Applied Nanotechnology , Nanowires:Recent Adv. , 2012 , pp. 177210 10.5772/5258510.5772/52585 ↗
62. Shiu · Chem. Mater. · 2010 · 22 · 310810.1021/cm100086x ↗
63. He · IEEE Electron Device Lett. · 2011 · 32 · 140610.1109/LED.2011.2162222 ↗
64. Syu · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2012 · 98 · 26710.1016/j.solmat.2011.11.003 ↗
65. Ge · Nanoscale Res. Lett. · 2015 · 10 · 33010.1186/s11671-015-0998-9 ↗
66. Uma · J. Appl. Phys. · 2015 · 117 · 105102.10.1063/1.4914187 ↗
67. Gong · RSC Adv. · 2015 · 5 · 1031010.1039/C4RA16603E ↗
68. Shen · Sol. RRL · 2017 · 1 · 170013310.1002/solr.201700133 ↗
69. Sharma · Sustainable Energy Fuels · 2024 · 8 · 296910.1039/D4SE00439F ↗
70. Shen · J. Am. Chem. Soc. · 2011 · 133 · 1940810.1021/ja205703c ↗
71. Jeong · Nano Lett. · 2012 · 12 · 297110.1021/nl300713x ↗
72. Jeong · Adv. Mater. · 2014 · 26 · 344510.1002/adma.201305394 ↗
73. Wang · Nano Energy · 2016 · 19 · 32810.1016/j.nanoen.2015.11.032 ↗
74. S. K.Srivastava , C. M. S.Rauthan , V.Kumar and P. K.Singh , Advances in Nanomaterials , Springer , New Delhi , 2016 , pp. 329–363 10.1007/978-81-322-2668-0_910.1007/978-81-322-2668-0_9 ↗
75. Zhang · Nanoscale Res. Lett. · 2013 · 8 · 35110.1186/1556-276X-8-351 ↗
76. Kumar · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2011 · 95 · 21510.1016/j.solmat.2010.04.024 ↗
77. Gao · Adv. Sci. · 2018 · 5 · 170054710.1002/advs.201700547 ↗
78. K.Tokoro , D.Uchikawa , M.Shikida and K.Sato , in MHA'98 Proc. 1998 Int. Symp. Micromechatronics Hum. Sci., IEEE, 1998 , pp. 65–70
79. Basu · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2013 · 113 · 3710.1016/j.solmat.2013.01.037 ↗
80. Yameen · J. Mater. Sci. · 2015 · 50 · 804610.1007/s10853-015-9372-7 ↗
81. Dai · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2016 · 8 · 1457210.1021/acsami.6b03164 ↗
82. Singh · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2001 · 70 · 10310.1016/S0927-0248(00)00414-1 ↗
83. Wang · J. Power Sources · 2014 · 268 · 61910.1016/j.jpowsour.2014.06.088 ↗
84. Lu · J. Mater. Chem. A · 2014 · 2 · 1204310.1039/C4TA02006E ↗
85. Wang · Sci. Rep. · 2015 · 5 · 1084310.1038/srep10843 ↗
86. Toor · Prog. Photovoltaics Res. Appl. · 2015 · 23 · 137510.1002/pip.2562 ↗
87. Baker-Finch · Prog. Photovoltaics Res. Appl. · 2013 · 21 · 96010.1002/pip.2186 ↗
88. Chen · Sci. Rep. · 2018 · 8 · 340810.1038/s41598-018-21877-x ↗
89. Wang · Nanoscale · 2017 · 9 · 90710.1039/C6NR08126F ↗
90. Cao · ECS J. Solid State Sci. Technol. · 2015 · 4 · P33110.1149/2.0191508jss ↗
91. Srivastava · Opt. Mater. · 2022 · 131 · 11267710.1016/j.optmat.2022.112677 ↗
92. Srivastava · Surf. Interfaces · 2024 · 46 · 10406610.1016/j.surfin.2024.104066 ↗
93. Srivastava · Mater. Sci. Semicond. Process. · 2023 · 167 · 10779110.1016/j.mssp.2023.107791 ↗
94. He · Small · 2012 · 8 · 166410.1002/smll.201102095 ↗
95. Wei · Nano Lett. · 2013 · 13 · 365810.1021/nl401540h ↗
96. Singh · Sol. Energy · 2018 · 170 · 22110.1016/j.solener.2018.05.048 ↗
97. Singh · J. Mater. Sci. · 2015 · 50 · 663110.1007/s10853-015-9210-y ↗
98. Singh · Mater. Today: Proc. · 2018 · 5 · 23258
99. Thiyagu · Nanoscale · 2014 · 6 · 336110.1039/c3nr06323b ↗
100. Cao · Appl. Surf. Sci. · 2011 · 257 · 741110.1016/j.apsusc.2011.02.102 ↗