Plastic zonnecel in stroomversnelling

De huidige zonnecellen zijn meestal gemaakt van silicium en kunnen alleen geproduceerd worden bij hoge temperaturen. Dat kost dus veel energie en geld. Overal ter wereld zijn onderzoekers daarom bezig alternatieven voor de silicium zonnecel te ontwikkelen. Een van die alternatieven is de plastic zonnecel. Volgens Hadipour hebben plastic zonnecellen een aantal belangrijke voordelen, waarvan de belangrijkste is dat ze op een relatief simpele en goedkope manier gemaakt kunnen worden. Toch is de plastic zonnecel nog niet in de winkels te koop – omdat het rendement altijd een stuk lager was dan die van silicium zonnecellen. Hadipour heeft daarom gewerkt aan een methode om plastic zonnecellen te maken met een hoger rendement.

Extreem dun
De polymeermoleculen die in een plastic zonnecel ervoor zorgen dat zonlicht omgezet wordt in elektriciteit, vormen een extreem dun laagje – ongeveer een tienduizendste deel van een millimeter dik. Zo’n polymeerlaagje kan maar een klein deel van het kleurenspectrum, bijvoorbeeld blauw licht, omzetten in energie. Daarom heeft Hadipour geprobeerd om zonnecellen te maken die uit twee laagjes zijn opgebouwd: een laag die blauw licht kan absorberen, en daarboven op een laag die een ander deel uit het kleurenspectrum kan absorberen – bijvoorbeeld rood licht. Daardoor wordt het rendement van de zonnecel groter. Het op elkaar stapelen van plastic zonnecellen is makkelijker gezegd dan gedaan, omdat je een manier bedenken moet waarbij de twee polymeerlagen tijdens het productieproces niet gaan mengen. Toch is het Hadipour, door gebruik te maken van een speciale scheidingslaag, uiteindelijk gelukt. Hij is een van de eerste onderzoekers ter wereld geweest die erin slaagde zo’n ‘polymer tandem solar cell’ te maken.

Zonnecel als raam
Ook heeft Hadipour gewerkt aan een doorzichtige zonnecel. In een normale zonnecel zit een dun laagje dat het licht weerspiegelt en waardoor de lichtabsorptie groter wordt. Maar daar kun je niet doorheen kijken. Hadipour is daarom op zoek gegaan naar een doorzichtig materiaal dat er toch voor zorgt dat er genoeg licht geabsorbeerd wordt. Hij kwam uiteindelijk uit bij een fluorescerend materiaal dat in staat is licht vast te houden. Daardoor blijft het rendement hoog en kun je de zonnecel ook gebruiken als raam. Grote kantoorgebouwen met veel ramen zouden dankzij dit soort zonnecellen een flinke hoeveelheid energie kunnen opwekken.

Stroomversnelling
Volgens Hadipour zijn de mogelijkheden van plastic zonnecellen eindeloos. ‘Plastic zonnecellen zijn licht en flexibel. We kunnen ze maken in alle soorten en maten en in allerlei verschillende kleuren. Je kan ze bijvoorbeeld op een jas aanbrengen, waardoor je met zonne-energie je MP3-speler kan opladen. We zouden ook zonnecellen kunnen combineren met een LED (Light Emitting-Diode). Dan kan je zonnecel overdag energie opwekken, en ’s avonds licht geven.’ Hadipour schat dat de eerste plastic zonnecellen binnen twee jaar op de markt verschijnen. ‘De ontwikkeling is nu echt in een stroomversnelling gekomen.’ Op 7 december 2007 promoveert hij aan de RUG.