De Groningse wetenschapper Kees Hummelen is een van de pioniers op het gebied van de organische zonnecel, een goedkoper en slanker alternatief voor de dikke zonnepanelen zoals we die kennen. Na 22 jaar onderzoek is zijn ‘kindje’ bijna klaar voor de commerciële markt.

Het begon allemaal in 1995, toen Hummelen op 39-jarige leeftijd in een lab in Californië als postdoc zocht naar een nieuwe aidsremmer, en daarbij per ongeluk stuitte op een product dat later de sleutel bleek voor de ontwikkeling van de plastic zonnecellen.

“We hadden een vergadering waarbij scheikundigen en natuurkundigen bij elkaar kwamen”, vertelt de onderzoeker vanachter zijn bureau op de Zernike Campus. “Die natuurkundigen zeiden: “We hebben een nieuw soort zonnecel ontdekt, maar er is één probleem: het werkt niet.” Dat wil zeggen, ze zochten een mengsel van polymeer (verbindingen die uit een hele reeks van dezelfde moleculen bestaan, red.) met C60.

Wat is C60? Fullerenen zijn moleculen die volledig uit koolstofatomen bestaan en de vorm hebben van een bal. Deze sferische structuur bestaat uit zeshoeken en vijfhoeken. De kleinste bal is C60. Dit molecuul bestaat uit zestig koolstof atomen en lijkt daarmee precies op een voetbal. C60 wordt ook wel Buckminster Fullereen genoemd, vernoemd naar Richard Buckminster Fuller, de uitvinder van de geodetische koepel.

Maar die C60 wil niet mengen, dus dat was een probleem. Toen duurde het een halve seconde en heb ik m’n hand omhoog gedaan, en zei: “Daar heb ik wel wat voor. Ik heb een stofje, PCBM, dat maak ik om een heel andere reden. Maar dat is een mooi oplosbaar en mengbaar fullereen derivaat, dus gebruik dat maar.” En dat was ‘m. Dat was het begin van alles.”

Hoe werkt een plastic zonnecel?

Organische zonnecellen – ook wel plastic zonnecellen genoemd – bestaan uit een lichtabsorberend polymeer dat positieve lading kan geleiden en fullerenen die elektronen accepteren en vervolgens geleiden. De zonnecel werkt als volgt: een polymeer absorbeert zonlicht. Door de energie van het licht kan een elektron van het polymeer naar een hoger energieniveau springen. Als er een goed elektronaccepterend fullereen in de buurt is kan die elektron hiernaar overspringen.

Er blijft nu een positieve lading over op het polymeer, terwijl het fullereen een negatieve lading heeft. Als er nanobuisjes op het materiaal zijn aangesloten – die fungeren als superkleine elektriciteitsdraadjes – kan de positieve lading naar de ene elektrode reizen terwijl de negatieve lading naar de andere elektrode kan reizen. En zo wordt stroom opgewekt.

Grote voordeel van plastic zonnecellen is dat ze goedkoop zijn om te maken, en dat het materiaal dun en flexibel is. Een laag van een organische cel is zelfs duizend keer dunner dan die van een silicium zonnecel. Maar het rendement is wel een probleem. Dat stijgt niet snel genoeg. Om plastic zonnecellen commercieel interessant te maken moet de cel ook buiten het lab 10 procent rendement halen. En dat is nog steeds niet het geval.

©PXimport

‘En nu komt het’, zegt de chemicus. ‘We zijn nu 22 jaar verder. En wat is er gebeurd in de siliciumwereld? Een totale, ongelooflijke, schitterende revolutie als het gaat om de prijsontwikkeling. Ik zou wel gek zijn als ik niet zou kijken of mijn stof daar niet iets goeds kan doen.’

Hummelen vergelijkt het met de ontwikkeling van computerprocessoren. Gordon Moore voorspelde vijftig jaar geleden dat de snelheid van de chips in onze computers zich steeds zou blijven verdubbelen. En dat tegen dezelfde kosten. Eenzelfde ‘wet’ geldt ook voor de silicium zonnecellen, denkt Hummelen, maar dan op het gebied van de prijs.

“Twee jaar geleden kwam uit de siliciumindustrie een rapport dat zei: over tien jaar kost wat we nu doen de helft van het geld. Het is nu dus twee jaar later, en we zijn er ongeveer. Supergoed! Als er nu collega’s zijn die zeggen: “Ik werk aan een nieuw type zonnecel en die wordt aanzienlijk goedkoper dan silicium, en daarmee gaan we ervoor zorgen dat zonnepanelen betaalbaar worden.” Dan zeg ik: Bullshit, het is nu al ongelooflijk betaalbaar, en het gaat met zo’n noodgang dat over tien jaar de wereld er weer heel anders uitziet.”

En daar komt nog bij dat het rendementsrecord van de silicium zonnecellen, met 26 procent, dat van de plastic modellen doet verbleken. Plastic kan gewoon nog niet tegen silicium op.

Perovskiet

Dat betekent niet dat de medeontdekker van de plastic zonnecel niet meer achter zijn ‘kindje’ staat. Er is nog steeds een belangrijke rol voor plastic weggelegd in de toekomst, denkt hij. Maar het betekent wél dat Hummelen en zijn team breder onderzoek zijn gaan doen. Hij moet ook wel, want de handel in PCBM neemt af, geeft de onderzoeker toe, omdat wetenschappers nu massaal achter een ander materiaal aanrennen.

‘Dus we kijken naar de ontwikkeling van de organische zonnecel, maar we kijken ook naar de ontwikkeling van dat nieuwe materiaal: perovskiet’, vertelt hij.

Het is de nieuwe heilige graal in het zonnecellenonderzoek, en werd in 2013 door vooraanstaand wetenschapstijdschrift Science al betiteld als doorbraak. Het is spotgoedkoop, eenvoudig te maken, absorbeert veel zonlicht en geleidt bijzonder goed. Daarnaast is het dun, gemakkelijk te printen en is te combineren met de populaire en commercieel veel interessantere silicium zonnecellen.

Perovskiet is een klasse van materialen die dezelfde kristalstructuur hebben als calcium-titanium-oxide (CaTiO3). Het werd begin 19e eeuw ontdekt door de Russische mineraloog Lev Perovski, maar pas in 2009 door Japanners voor het eerst toegepast in een zonnecel. Toen werd al een efficiëntie van 3 procent gehaald. Inmiddels staat het record op 24 procent. “Het is een hype”, constateert Hummelen.

Alternatieven

Zijn collega Maria Antonietta Loi, hoogleraar fotofysica en opto-elektronica in Groningen, richt sinds vier jaar veel van haar onderzoek op de nieuwe technologie. Het gaat silicium niet vervangen, denkt ze. “Als je dacht dat de auto-industrie conservatief was, de halfgeleiderindustrie is nog veel erger”, zei ze eerder in een interview.

“We kijken daarom naar een combinatie van beide, perovskiet en silicium”, vertelt Hummelen. “Stel, je kunt een goedkoop laagje perovskiet boven op het silicium leggen. Dan kun je het rendement behoorlijk omhoog tillen, zonder dat het veel meer kost.” De efficiëntie gaat dan misschien wel naar 35 procent, denkt Loi.

Perovskiet zonnecellen zijn gemaakt van een mix van organische moleculen en anorganische elementen die samen licht omzetten in elektriciteit. “Ze zijn hybride”, zegt Hummelen. “En in die perovskieten zonnecel zit meestal ook een organische laag als geleider. En by the way, daar is PCBM weer heel erg goed in. Is dat niet leuk?”

Maar perovskiet heeft ook nadelen. Het is bijvoorbeeld nogal gevoelig voor vocht, waardoor het rendement in de buitenlucht snel afneemt. Daarnaast bestaat het vaak uit een verbinding van onder meer ammoniak, jood en lood. En dit laatste is zeer giftig. Daarom wordt aan de Rijksuniversiteit Groningen ook geëxperimenteerd met alternatieven voor lood, zoals tin en bismut.

Zonne-energie heeft de toekomst, maar er staan dus nog genoeg uitdagingen voor de deur. Daarover lees je spoedig meer in een aankomend artikel.

Blijft de deur van je wasmachine dicht, ook al is het programma afgelopen, en krijg je hem niet open? Dat probleem komt vaak voor en heeft meestal een eenvoudige oorzaak. In dit artikel noemen we vijf redenen waarom de deur niet opengaat en wat je zelf kunt doen om dat snel en veilig op te lossen.

Ook interessant: Slimmer wassen: deze functies maken je wasmachine nét even handiger

Het komt vaker voor dan je denkt: de wasmachine is klaar, maar de deur weigert open te gaan. Lastig, zeker als je schone was nog nat in de trommel ligt. Gelukkig is er meestal geen reden tot paniek. Vaak ligt het aan een simpele oorzaak die je zelf kunt oplossen.

1 - Water in de trommel

De meest voorkomende boosdoener is achtergebleven water. Zolang er water in de machine zit, blijft de deur bewust op slot om lekkage te voorkomen. Zie je nog water in de trommel? Start dan opnieuw het afvoerprogramma. Werkt dat niet, maak dan het filter onderin schoon en laat via het slangetje of de opening het restwater weglopen. Vaak schiet de deur daarna vanzelf los.

2 - Het kinderslot is ingeschakeld

Sommige modellen hebben een kinderslot of extra beveiliging. Staat dit ingeschakeld, dan blijft de deur dicht, ook al is het programma afgerond. Controleer in de handleiding hoe je het slot uitschakelt. Meestal gaat het om een combinatie van knoppen op het display. Pas als dit is gedeactiveerd, kun je de deur openen.

©Engin Akyurt

3 - Elektronische vertraging of reset

Bij veel moderne machines zit er enkele minuten vertraging tussen het einde van het programma en het ontgrendelen van de deur. Even wachten kan dus al genoeg zijn. Blijft de deur toch op slot, haal de stekker er een paar minuten uit en sluit hem opnieuw aan. Zo wordt de elektronica gereset en komt de deur vaak alsnog vrij.

4 - Handmatige noodontgrendeling

Lukt het nog steeds niet, dan is er vaak een handmatige oplossing. De meeste wasmachines hebben een noodontgrendeling, meestal te vinden achter het klepje bij het filter of onderaan de machine. Door hier voorzichtig aan te trekken, kun je de deur veilig openen zonder schade. Raadpleeg de handleiding voor de exacte plek en werkwijze.

5 - Defecte vergrendeling

Als geen van deze stappen helpt, kan de vergrendeling zelf kapot zijn. Dit onderdeel slijt met de tijd en kan uiteindelijk defect raken. Soms helpt het tijdelijk om de machine spanningsvrij te maken, maar blijft de deur gesloten, dan is vervanging van het slot nodig. Dit is werk voor een monteur.

Wanneer moet je hulp inschakelen?

Blijft de deur hardnekkig dicht of merk je andere signalen, zoals vreemde geluiden of een brandlucht, stop dan direct met zelf proberen. Forceren kan schade veroorzaken. In dat geval is het verstandig een monteur te bellen.

Een geblokkeerde deur hoeft in elk lang niet altijd een groot probleem te zijn. Vaak is een eenvoudige reset, het verwijderen van restwater of het uitschakelen van het kinderslot al genoeg. Lukt het niet, dan kan de noodontgrendeling of een monteur uitkomst bieden. Met regelmatig onderhoud en een beetje oplettendheid verklein je de kans dat je opnieuw voor een gesloten deur staat.

Liquid Glass is een nieuwe manier waarop Apple de vormgeving van knoppen, tabbladen, iconen en widgets neerzet. Alles krijgt een glasachtige uitstraling: halfdoorzichtig en met kleuren die meekomen uit je wallpaper of de inhoud van een app. Het reageert bovendien vloeiend op beweging, omdat het beeld steeds in realtime wordt opgebouwd. Zo ontstaat een herkenbare stijl die op al je Apple-apparaten hetzelfde aanvoelt.

Op je iPhone zie je Liquid Glass meteen terug in het toegangsscherm, het Dock, de zoekbalk en appmappen. Iconen ogen daarbij gelaagd en glanzend of zelfs helemaal doorzichtig. Wil je dat proberen, houd dan je beginscherm ingedrukt tot de iconen bewegen, tik op Wijzig, kies Pas aan en zet Helder aan. Tik daarna ergens op het scherm om te bevestigen. Je ziet direct hoe de achtergrond subtiel door de iconen heen komt. Vind je het toch minder prettig, dan kun je op dezelfde plek altijd terug naar Automatisch of Donker.

Op welke toestellen en vanaf welke versie?

Liquid Glass is onderdeel van iOS 26, dat vanaf 15 september beschikbaar is voor alle ondersteunde iPhones. Extra downloads zijn niet nodig. Apple geeft aan dat iPhone 11 en iPhone SE (2e generatie) en nieuwer worden ondersteund.

Wil je nagaan of jouw toestel in aanmerking komt, open Instellingen, kies Algemeen en tik op Software-update. Zie je iOS 26 staan, dan kun je meteen bijwerken. Maak vooraf een back-up en update je apps. Voer de update bij voorkeur uit via wifi en zorg dat de batterij minstens halfvol is, of sluit je iPhone aan op de oplader. Wil je controleren of de installatie geslaagd is, ga dan in Instellingen naar Algemeen, open Info en bekijk het versienummer.

Ook iPadOS 26 en macOS Tahoe 26 ondersteunen Liquid Glass, zodat de uitstraling op je iPad en Mac aansluit bij die van je iPhone. Apple heeft dezelfde stijl bovendien doorgetrokken naar watchOS en tvOS, waardoor al je apparaten er herkenbaar en consistent uitzien.

©Apple

Zo maak je Liquid Glass rustiger

Liquid Glass helemaal uitschakelen kan niet, maar je kunt het effect wel verzachten. Open Instellingen, tik op Toegankelijkheid, kies Weergave en tekstgrootte en zet Maak minder doorzichtig aan. Achtergronden worden dan donkerder, waardoor contrast en leesbaarheid verbeteren zonder dat de glaslook verdwijnt.

Wil je nog meer verschil zien, zet op dezelfde pagina ook Verhoog contrast aan. Voor een snelle manier ga je in Instellingen naar Toegankelijkheid, open je Activeringsknop en vink je Maak minder doorzichtig aan. Je kunt de functie dan via het bedieningspaneel eenvoudig aanpassen.

Vind je vooral de transparante iconen te overheersend, houd dan opnieuw je beginscherm ingedrukt, tik op Wijzig, kies Pas aan en ga terug naar Automatisch of Donker. Donkere achtergronden en de Donkere modus (te vinden bij Beeldscherm en helderheid) dempen het glaseffect eveneens, bijvoorbeeld buiten in fel zonlicht. Zo houd je in elke situatie zelf de regie over hoe nadrukkelijk Liquid Glass aanwezig is.