Promotie op zonnecel technologie
Hans van Franeker (28) uit Oudeschild heeft zijn natuurkundige opleiding bekroond met een promotie aan de Technische Universiteit Eindhoven. Zijn werk gaat in op details van het produceren van flexibele plastic zonnecellen.
Van Franeker heeft onderzoek gedaan naar een nieuw type zonnecellen: plastic zonnecellen. Deze kunnen uiteindelijk gemaakt worden door een inkt te printen of drukken op grote rollen plastic folie, enigszins vergelijkbaar met het drukken van een krant. Met röntgen- en optische technieken wist de Texelse promovendus de vorming van ongewenste druppeltjes in deze plastic zonnecellen zichtbaar te maken. De inkten voor plastic zonnecellen bevatten in het algemeen twee opgeloste stoffen (polymeren en fullerenen), die in de uiteindelijke zonnecel in de juiste mate gemengd moeten zijn. ''De druppeltjes zijn te groot, maar volledige menging is ook niet goed. Je zoekt de gulden middenweg, waarbij de polymeren vezels vormen, waar de fullerenen tussen gaan zitten.'' Alleen zo ontstaat de optimale combinatie van lichtgevoeligheid en elektrische geleiding, waar wetenschappers naar op zoek zijn.'' Van Franeker ontwikkelde een meetmethode, waarbij hij de zonnecel in wording tijdens het drogen van de inkt kon bestuderen. ''Onderzoek verloopt in kleine stapjes. Nu snappen we hoe we de juiste mate van menging kunnen bereiken, waardoor we het proces beter controleren.'' Vijf jaar geleden was er een doorbraak in de zonnecel-wereld toen 'perovskiet'-zonnecellen werden ontdekt. Deze lijken in veel opzichten op de flexibele plastic zonnecellen die van Franeker onderzocht. Daarom heeft hij in het laatste jaar van zijn onderzoek ook aan deze materialen gewerkt. "Het wereldrecord van deze perovskiet zonnecellen ligt nu al op een efficiëntie van 22 procent.'' Ter vergelijking: zonnepanelen op dak zitten op circa 20 procent. ''Bij toepassingen van flexibele zonnecellen kun je denken aan rugzakken en tenten, maar je kunt dit soort materialen ook transparant maken, in ramen bijvoorbeeld. Uiteindelijk is het doel goedkopere of efficiëntere zonnepanelen te kunnen maken.'' Vorige week verdedigde hij voor een internationale commissie zijn proefschrift "Droplets, fibers & crystals: Controlling the nanostructure of polymer and perovskite solar cells".