Verenigingen

Zonnecellen in alle soorten en maten

Renée Moezelaar |
Duurzaamheid & Energie, Materialen & Coatings

René Janssen vertelt over zijn onderzoek naar zonnecellen bij de Chemische Kring Midden Nederland.

Tijdens de eerste zomerse dag van 2018 ontdekken leden van de Chemische Kring Midden Nederland hoe we zonnestralen beter kunnen benutten. René Janssen, hoogleraar moleculaire materialen en nanosystemen aan de Technische Universiteit Eindhoven, vertelt over zijn onderzoek naar organische en hybride zonnecellen.

95 %

‘Het rendement van een zonnecel hangt af van de efficiëntie waarmee de cel licht absorbeert, de hoeveelheid ladingen die daardoor ontstaan en de energie in die ladingen’, vertelt Janssen. In theorie kunnen zonnecellen maar liefst 95 % van het zonlicht omzetten in energie. Dit lukt in de praktijk niet door de Shockley-Queisser-limiet, voor een zonnecel van één laag ligt die bij 33,7 % rendement.

Janssen maakt organische zonnecellen, opgebouwd uit twee polymeerhalfgeleiders die je mixt om veel contactoppervlak te creëren. De morfologie is daarbij heel belangrijk’, zegt Janssen. ‘Bij een grof mengsel daalt het rendement.’ Uiteindelijk haalden ze met spincoating een rendement van 9,6 %.

Om dit te verbeteren, keek Janssen naar meervoudige cellen. ‘Een tandemcel met twee actieve lagen kan in theorie 46 % rendement halen.’ In 2010 lukte het hem als eerste om een goede ‘sandwich’ te maken. De individuele lagen haalden 5,8 %, maar samen leverden ze bijna 9 % op. ‘We kunnen ook nog drie en vier lagen maken, maar dat verbetert het rendement nauwelijks.’

Deze ontwikkelingen klinken veelbelovend, maar organische zonnecellen zijn nog te duur. ‘De polymeren kosten € 1.000 per g, en de coatings die ervoor zorgen dat ze niet kapotgaan zijn ook duur’, vertelt Janssen. ‘Silicium krijg je al voor € 70 per m2. Alleen voor architecten zijn ze aantrekkelijk, vanwege hun flexibiliteit en kleur.’

Perovskiet-revolutie

Volgens de hoogleraar zijn perovskieten misschien wel dé revolutie in zonnecelland. In 2009 had een zonnecel van dit materiaal 3 % rendement, inmiddels maximaal 22,9 %. ‘Het gaat om perovskieten van loodjodide en methylamine. Ze zijn makkelijk te maken en de materialen zijn gewoon te koop.’ Maar het kan nog beter. ‘Een laag doorzichtige perovskiet op de bestaande silicium-zonnecellen geeft potentieel meer dan 30 % rendement.’ Maar lood mag je tegenwoordig niet meer in nieuwe producten gebruiken.

Het wordt in ieder geval tijd dat we hard op zonnecellen inzetten, aldus Janssen. ‘Nederland loopt enorm achter. De hoop is dat de nieuwe generatie door initiatieven als de Solar Car Race geïnspireerd raakt en ons verder helpt.’ 

Meer informatie

Interesse in dit soort onderwerpen? Ga dan eens langs bij een kring in jouw buurt! Kijk voor meer informatie op www.kncv.nl/kringen.

Deel deze pagina
KNCV

De Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging (KNCV) vergroot de (vak)kennis van leden, bevordert de contacten tussen leden en behartigt hun belangen in hun werkveld en richting politiek en overheid. Werk, Onderwijs en Maatschappij zijn de speerpunten van het beleid. Ook maakt de KNCV zich hard voor de beeldvorming van de chemie buiten de vereniging.

NBV

De Nederlandse Biotechnologische Vereniging (NBV) is dé beroepsvereniging van professionals werkzaam in de toegepaste life sciences. De NBV wil professionele activiteiten en maatschappelijk verantwoorde beroepsuitoefening stimuleren. Daarnaast draagt de NBV bij aan een evenwichtige informatievoorziening over nut, belang en maatschappelijke betekenis van de biotechnologie.

NVBMB

De Nederlandse Vereniging voor Biochemici en Moleculair Biologen (NVBMB) is opgericht in 1927 en vertegenwoordigt de belangen van studenten en professionals in deze vakgebieden. De vereniging heeft tot doel het veld van biochemie en moleculaire biologie te stimuleren. 

Jong KNCV zoekt versterking!

Ben je lid van de KNCV en wil jij je professionele netwerk uitbreiden? Wil je samen met andere jonge chemici de KNCV vertegenwoordigen bij bedrijven en onderwijs­instellingen? Neem jij initiatief en bezit jij over organisatietalent? Dan is Jong KNCV op zoek naar jou! Mail je vragen of je sollicitatie naar ons!

Naar boven