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.

Bij een platenspeler gaat het natuurlijk vooral om geluid, maar: het oog wil ook wat. Heb je een licht interieur? Dan wil je misschien liever een witte draaitafel.

Vandaar dat Audio-Technica zijn direct-drive draaitafel AT-LP120XBT-USB nu ook uitbrengt in een witte afwerking. Het gaat om dezelfde draaitafel als de bestaande versie, maar dan met een andere kleurstelling.

Lees ook: Lp's luisteren? Zo vind je de beste platenspeler

De AT-LP120XBT-USB is een volledig handmatige draaitafel met instelbare anti-skating en keuze uit 33, 45 en en zelfs 78 toeren. Het model is bedoeld als 'serieuze' speler voor thuisgebruik, met functies die je normaal bij dj-achtige modellen ziet, maar zonder automatische arm.

Voor wie zo min mogelijk kabels wil, zit er bluetooth op. Daarmee kun je de draaitafel draadloos koppelen aan speakers of een hoofdtelefoon die bluetooth ondersteunen. Audio-Technica noemt ook expliciet de witte AT-SP3x boekenplankluidsprekers als bijpassende set, omdat die eveneens draadloos werken.

Daarnaast heeft de draaitafel een usb-aansluiting. Daarmee kun je hem rechtstreeks aan een computer hangen, bijvoorbeeld om het geluid via pc-speakers af te spelen of om platen te digitaliseren en later op je telefoon of laptop te beluisteren. Handig als je je collectie deels digitaal wilt gebruiken, zonder dat je daarvoor meteen een aparte recorder of audio-interface nodig hebt.

De speler wordt geleverd met een AT-VM95E-element. Dat is onderdeel van Audio-Technica's VM95-serie, waarbij je de naald later kunt vervangen door andere varianten uit dezelfde reeks. Zo kun je de draaitafel relatief eenvoudig aanpassen of upgraden zonder een compleet nieuw element te hoeven kopen.

©Audio-Technica

Beschikbaarheid

De witte Audio-Technica AT-LP120XBT-USB is per 9 januari 2026 exclusief verkrijgbaar via de website van Audio-Technica en kost 399 euro. De zwarte kun je overigens al vinden vanaf 344 euro.

Liever in het zwart? Kan ook!

Er zijn details gelekt van de nog onaangekondigde heruitgave van de eerste Rayman, een kleurrijke platformgame die oorspronkelijk in de jaren negentig verscheen.

In een interview met RetroGamer bevestigde Michel Ancel, de bedenker van Rayman die inmiddels niet meer bij IP-eigenaar Ubisoft werkzaam is, zo goed als dat er een nieuwe versie van de game komt.

Hij laat daarbij weten dat het spel een moderner uiterlijk krijgt, en dat er meer checkpoints en soortgelijke elementen worden toegevoegd om de game iets toegankelijker te maken. De oorspronkelijke Rayman staat bekend om zijn hoge moeilijkheidsgraad.

Waar rook is...

Ubisoft heeft zoals gezegd de Rayman-heruitgave nog niet officieel aangekondigd, maar er gaan al geruime tijd geruchten over. Onlangs dook er zelfs een leeftijdsclassificatie voor een game genaamd 'Rayman 30th Anniversary Edition' op.

Ubisoft gaf in 2024 daarnaast aan de Rayman-franchise te "verkennen", en kort daarna gingen er al geruchten over een mogelijke remake of heruitgave van de allereerste game. Mogelijk zijn de plannen rondom Rayman intern bij Ubisoft inmiddels echter wel veranderd, aangezien het bedrijf onlangs een forse reorganisatie aankondigde.

De Rayman-franchise

Rayman kwam in 1995 uit op PlayStation, Saturn, pc en Jaguar. De 2D-platformer die werd bedacht door voormalige Ubisoft-topontwikkelaar Michel Ancel staat bekend als een klassieker, waarbij kleurrijke en originele omgevingen gecombineerd worden met uitdagende platformactie. De jaren daarna kwamen er diverse vervolgen uit waarbij de franchise naar drie dimensies overstapote.

In 2011 blies Ubisoft de reeks nieuw leven in met Rayman Origins, waarmee een tekenfilmachtige stijl werd geïntroduceerd en de franchise terugkeerde naar twee dimensies. Twee jaar later werd vervolg Rayman Legends uitgebracht, dat inmiddels al meermaals is uitgebracht.