1. Material challenges for solar cells in the twenty-first century: directions in emerging technologies
- Author
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Ryo Tamaki, Naoya Miyashita, Tomofumi Hamamura, Nicolas Cavassilas, Nazmul Ahsan, Haibin Wang, Laurence Vignau, Ludmila Cojocaru, Thierry Toupance, Arnaud Etcheberry, Kentaro Watanabe, Daniel Suchet, Sylvain Chambon, Camille Geffroy, Maxime Giteau, Benoit Behaghel, Samy Almosni, Takaya Kubo, Katsuhisa Yoshida, Eric Cloutet, Zacharie Jehl, Laurent Lombez, Camille Ibrahim, Tomoyuki Inoue, Yoshiaki Nakano, Yasushi Shoji, M. Paire, Céline Olivier, Jean-François Guillemoles, Andrea Cattoni, Hiroshi Segawa, Damien Aureau, Georges Hadziioannou, Satoshi Uchida, Anatole Julian, Pierre Rale, Yoshitaka Okada, Masakazu Sugiyama, Stéphane Collin, Léa Tatry, François Gibelli, Muriel Bouttemy, Amaury Delamarre, University of Tokyo NextPV, Research Center for Advanced Science and Technology [Tokyo] (RCAST), The University of Tokyo, Institut de Recherche et Développement sur l'Energie Photovoltaïque (IRDEP), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-EDF R&D (EDF R&D), EDF (EDF)-EDF (EDF), Institut des Sciences Moléculaires (ISM), Université Montesquieu - Bordeaux 4-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'intégration, du matériau au système (IMS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO), Université de Bordeaux (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie des polymères organiques (LCPO), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence (IM2NP), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Marcoussis] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de photonique et de nanostructures (LPN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Lavoisier de Versailles (ILV), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Photovoltaïque d’Ile-de-France (UMR) (IPVF), EDF (EDF)-Air Liquide [Siège Social]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Institut Photovoltaïque d’Ile-de-France (ITE) (IPVF)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-TOTAL FINA ELF, The University of Tokyo (UTokyo), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-EDF R&D (EDF R&D), Université Montesquieu - Bordeaux 4-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bordeaux (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École polytechnique (X)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-TOTAL FINA ELF-EDF (EDF)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Photovoltaïque d’Ile-de-France (ITE) (IPVF)-Air Liquide [Siège Social], EDF R&D (EDF R&D), EDF (EDF)-EDF (EDF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Université Montesquieu - Bordeaux 4-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut de Chimie du CNRS (INC), and Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)
- Subjects
Engineering ,energy conversion ,502 Electron spectroscopy ,Emerging technologies ,lcsh:Biotechnology ,02 engineering and technology ,semiconductors ,Energy transition ,010402 general chemistry ,7. Clean energy ,01 natural sciences ,[SPI]Engineering Sciences [physics] ,Photovoltaics ,lcsh:TP248.13-248.65 ,209 Solar cell / Photovoltaics ,lcsh:TA401-492 ,luminescence ,[CHIM]Chemical Sciences ,Energy transformation ,General Materials Science ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,206 Energy conversion / transport / storage / recovery ,business.industry ,Photovoltaic system ,Twenty-First Century ,50 Energy Materials ,505 Optical / Molecular spectroscopy ,021001 nanoscience & nanotechnology ,Engineering physics ,0104 chemical sciences ,Focus on Overview of innovative materials for energy ,13. Climate action ,efficiency ,lcsh:Materials of engineering and construction. Mechanics of materials ,Electricity ,nanotechnologies ,0210 nano-technology ,business ,devices - Abstract
Photovoltaic generation has stepped up within the last decade from outsider status to one of the important contributors of the ongoing energy transition, with about 1.7% of world electricity provided by solar cells. Progress in materials and production processes has played an important part in this development. Yet, there are many challenges before photovoltaics could provide clean, abundant, and cheap energy. Here, we review this research direction, with a focus on the results obtained within a Japan–French cooperation program, NextPV, working on promising solar cell technologies. The cooperation was focused on efficient photovoltaic devices, such as multijunction, ultrathin, intermediate band, and hot-carrier solar cells, and on printable solar cell materials such as colloidal quantum dots.
- Published
- 2018
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