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.

Zit je veel op je telefoon en krijg je weleens last van je ogen? De nieuwe TCL Nxtpaper 70 Pro combineert de snelheid van een Android-telefoon met de comfortabele leeservaring van een e-reader. Dankzij het matte scherm en een speciale 'inkt-modus' gaat de batterij bovendien dagenlang mee.

TCL heeft tijdens de CES in Las Vegas de Nxtpaper 70 Pro aangekondigd, de nieuwste toevoeging aan een lijn smartphones met papierachtige beeldschermen. Het toestel onderscheidt zich door een fysieke schakelaar waarmee gebruikers direct kunnen wisselen tussen een kleurenweergave en een energiezuinige zwart-witmodus. De smartphone is vanaf februari verkrijgbaar in Europa.

Schakelen naar monochrome leesmodus

De meest in het oog springende toevoeging aan dit model is de introductie van de zogeheten Nxtpaper Key. Dat is een fysieke knop aan de zijkant van het toestel waarmee de gebruiker direct kan schakelen tussen verschillende weergavemodi, zonder hiervoor in de softwaremenu's te hoeven duiken.

Naast de standaard kleurenmodus is er een Max Ink Mode, waarbij de interface verandert in een monochrome weergave die vergelijkbaar is met die van een e-reader. Deze stand is ontwikkeld om afleiding door notificaties te minimaliseren en het stroomverbruik drastisch te verlagen. Volgens de specificaties van de fabrikant kun je het toestel in deze modus tot zeven dagen gebruiken voor het lezen van tekst, of tot 26 dagen in stand-by blijven staan. Wanneer je weer wil browsen of video's wil bekijken, schakel je het scherm met dezelfde knop terug naar de reguliere kleurenweergave.

©TCL

Matte afwerking tegen reflecties

De Nxtpaper 70 Pro bouwt voort op de displaytechnologie die TCL in eerdere generaties heeft ontwikkeld, waarbij de focus ligt op het verminderen van oogvermoeidheid. Het scherm is voorzien van een matte coating die gebruikmaakt van nano-matrix lithografie, een techniek die reflecties van omgevingslicht en hinderlijke schitteringen moet tegengaan. Dat zorgt ervoor dat het display ook buiten in fel zonlicht leesbaar blijft zonder dat de helderheid maximaal hoeft te worden opgevoerd.

Daarnaast beschikt het paneel over hardwarematige filters die de uitstoot van blauw licht reduceren, wat volgens de fabrikant gunstig is voor het in stand houden van je biologische klok. Voor gebruik in de avonduren kan de helderheid van het scherm worden teruggebracht tot 1 nit en worden flikkeringen tegengegaan via DC-dimming, een techniek die de stroomtoevoer naar het scherm constant houdt in plaats van deze snel aan en uit te schakelen.

©TCL

Processor en camera specificaties

Het toestel wordt aangedreven door een MediaTek Dimensity 7300-chipset, een processor die gericht is op het middensegment van de markt. Standaard beschikt de smartphone over 8 GB werkgeheugen, wat via softwarematige uitbreiding tijdelijk kan worden verhoogd met 16 GB virtueel geheugen voor zwaardere taken (dus 24 GB in totaal).

Op het gebied van fotografie is de achterzijde uitgerust met een 50 megapixel hoofdcamera die is voorzien van optische beeldstabilisatie (OIS) om bewegingsonscherpte tegen te gaan. De software bevat diverse AI-toepassingen, waaronder Google Gemini voor zoekopdrachten en tools die gesproken memo's automatisch kunnen transcriberen en samenvatten. Het geheel wordt van stroom voorzien door een 5200mAh-accu, die met een vermogen van 33 watt kan worden opgeladen.

Ook nieuw: TCL Note A1 digitale notitieblok

Naast de nieuwe smartphone introduceert TCL de Note A1 Nxtpaper, een zogeheten 'E-Note' die zich richt op digitale productiviteit en creativiteit. De tablet is voorzien van de nieuwe Nxtpaper Pure-technologie: het 120Hz-scherm bootst de textuur en weerstand van papier na, maar ondersteunt wel 16,7 miljoen kleuren.

Het apparaat wordt geleverd met de T-Pen Pro, een stylus die volgens de specificaties een vertraging (latency) heeft van minder dan 5 milliseconden. De behuizing is van aluminium, is slechts 5,5 millimeter dun en herbergt een accu van 8000 mAh. Net als de smartphone beschikt de Note A1 over diverse AI-functies voor het transcriberen, vertalen en samenvatten van aantekeningen. TCL kiest voor een opvallende distributiemethode: de verkoop start direct via crowdfundingplatform Kickstarter.

©TCL

De Note A1 Nxtpaper is voorzien van een royaal 11,5-inch scherm.

Prijzen en beschikbaarheid

De TCL Nxtpaper 70 Pro is (net als de hierboven genoemde Note A1-tablet) ontworpen om samen te werken met de T-Pen stylus, waardoor het matte scherm ook als notitieblok kan fungeren. De fabrikant levert het toestel met accessoires zoals een beschermhoes die tevens dienstdoet als standaard, wat prettig is bij het lezen of kijken van video's. Vanaf februari is de smartphone beschikbaar in de Europese winkels. Consumenten hebben de keuze uit twee opslagvarianten, waarbij het model met 256 GB opslagcapaciteit een adviesprijs krijgt van 339 euro. Voor gebruikers die meer ruimte nodig hebben voor apps en media, is er een variant met 512 GB opslag beschikbaar voor een prijs van 389 euro.

Tijdens CES 2026 heeft eufy, het smart living-merk van Anker Innovations, de eufy S2 gepresenteerd. Opvallend aan deze robotstofzuiger/dweiler is dat hij een ingebouwde luchtverfrisser heeft, waarbij je kunt kiezen uit drie geuren.

De eufy S2 gebruikt de HydroJet 2.0-techniek, waarbij een langwerpige dweil zichzelf continu schoonmaakt met 360 omwentelingen per minuut. Het station gebruikt geëlektrolyseerd water, wat zorgt voor een glanzend resultaat en minder bacterievorming. De AeroTurbo 2.0-motor levert een constante zuigkracht van 30.000 pascal, terwijl een druk van 15 newton helpt om ook hardnekkig vuil los te krijgen.

Slim navigeren doet de robotstofzuiger met CleanMind AI, dat via 3D-mapping kamers en oppervlakken herkent en zo zijn route aanpast. Dankzij een uitschuifbare arm en Carpet Master-technologie reinigt de S2 ook tapijten tot 53 millimeter hoog. Opvallend is de ingebouwde geurfunctie. De robot kan drie verwisselbare geuren verspreiden: citrus-basilicum, bamboe-salie of bergamot-lychee. Je huis wordt dus niet alleen schoon, maar ruikt ook nog eens heerlijk fris.

De S2 is ontworpen voor minimaal onderhoud. De tanks voor schoon en vuil water zijn ruim bemeten, en filters reinigen zichzelf grotendeels automatisch. Zo blijft het schoonmaken beperkt tot het leegmaken van het station – de rest doet de robot zelf.

©eufy | Anker Innovations

Prijs en beschikbaarheid

De eufy S2 heeft een adviesprijs van 1499 euro en is vanaf 4 februari 2026 verkrijgbaar.