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.

Staat de aanschaf van een nieuwe laptop of desktop op de planning, maar verdwaal je in de jungle van technische termen zoals Core i5, Ryzen, cores en kloksnelheden? Bij het kiezen van de juiste processor moet je zien te voorkomen dat je betaalt voor rekenkracht die je nooit gebruikt, of juist eindigt met een trage computer die jouw werktempo niet kan bijbenen.

De processor, ook wel de CPU genoemd, is het kloppend hart van je computer. Een verkeerde keuze kan leiden tot een trage laptop of juist een onnodig dure aankoop. Of je nu alleen mailtjes verstuurt of vaak zware video's bewerkt, voor elk type gebruiker is er een geschikte chip. In dit artikel leggen we uit welke processorspecificaties passen bij jouw dagelijkse werkzaamheden.

Basisgebruik en kantoorwerkzaamheden

Voor dagelijkse taken zoals internetten, e-mailen en lichte tekstverwerking heb je geen zware krachtpatser nodig. Een instapmodel processor volstaat hier prima. Als je naar specificaties kijkt, kom je hier vaak uit bij de Intel Core i3- of de AMD Ryzen 3-serie. Deze chips zijn doorgaans energiezuinig, wat gunstig is voor de accuduur van een laptop, en ze houden de aanschafprijs laag. Ze zijn snel genoeg om soepel door Windows te navigeren, bankzaken te regelen of films en series in Full HD te streamen. Voor studenten die alleen verslagen typen of thuisgebruikers die de computer erbij pakken voor de administratie, is dit segment de meest logische keuze.

Multitasking en lichte fotobewerking

Wie meer van zijn computer vraagt, bijvoorbeeld door tientallen tabbladen tegelijk open te hebben staan of regelmatig foto's te bewerken, komt uit bij de middenklasse. De Intel Core i5 en AMD Ryzen 5 zijn veruit de populairste keuzes voor de gemiddelde consument. Deze processors bieden een uitstekende balans tussen prijs en prestaties. Ze beschikken vaak over meer rekenkernen dan de instapmodellen, waardoor je zonder vertragingen kunt multitasken. Dit type processor is ideaal voor de thuiskantoorwerker die zware Excel-sheets draait terwijl Spotify en Teams op de achtergrond openstaan, of voor de hobbyfotograaf die met programma's als Adobe Photoshop Elements aan de slag gaat.

©Photo Sesaon

Gaming en zware videobewerking

Voor de veeleisende gebruiker die video's in 4K-resolutie monteert, complexe 3D-modellen rendert of de nieuwste games op hoge instellingen speelt, is brute rekenkracht noodzakelijk. In dit segment kijken we naar de high-end modellen zoals de Intel Core i7 en i9, of de AMD Ryzen 7 en Ryzen 9. Deze processors beschikken over veel rekenkernen en hoge kloksnelheden om heel intensieve taken in korte tijd af te ronden. Voor gamers en creatieve professionals is het wel belangrijk om te onthouden dat de processor hier vaak hand in hand moet gaan met een krachtige, losse videokaart voor de beste resultaten.

De rol van Apple Silicon

Gebruikers die de voorkeur geven aan het macOS-besturingssysteem hebben te maken met een andere indeling. Apple produceert tegenwoordig eigen chips, de zogenaamde M-serie. De basischips, zoals de M4 of de nieuwe M5, zijn extreem krachtig en vergelijkbaar met de hogere middenklasse van Intel en AMD, geschikt voor bijna alle dagelijkse en creatieve taken. Voor professionals die echt het uiterste vragen, zoals professionele videobewerkers, zijn er de Pro- en Max-varianten van eerdergenoemde chips. Deze leveren prestaties die concurreren met de krachtigste desktop-pc's, maar dan in een energiezuinige verpakking.

AOC breidt de B3-serie uit met twee QHD-monitoren voor wie overdag vooral werkt en 's avonds graag nog een game of serie meepakt. De Q24B36X (23,8 inch) en Q27B36X (27 inch) combineren een resolutie van 2560 x 1440 met een verversingssnelheid van 144 Hz.

Beide modellen hebben een IPS-paneel. Dat type scherm staat bekend om stabiele kleuren en een brede kijkhoek, wat handig is als je niet altijd precies recht voor de monitor zit of als iemand even meekijkt. AOC noemt een kijkhoek van 178°/178° en een helderheid van 300 cd/m², bedoeld voor gebruik in een thuis- of kantooromgeving.

QHD biedt meer werkruimte dan Full HD, bijvoorbeeld om twee vensters naast elkaar te zetten of om meer kolommen in een spreadsheet tegelijk te zien. Op 27 inch komt dat neer op 109 ppi; het 23,8-inch model zit op 123 ppi, wat doorgaans net wat scherpere tekst oplevert.

Voor vloeiende beweging mikt AOC op 144 Hz en een reactietijd van 0,5 ms MPRT. Dat merk je vooral bij snel scrollen en in games met veel beweging. De monitoren ondersteunen ook Adaptive-Sync om tearing te beperken, en HDR10 voor HDR-weergave als de bron dat aanbiedt. Voor wie lang voor de monitor zit, zijn de Flicker-Free-modus en Low Blue Light-modus handig.

De standaard is kantelbaar (-5° tot 21°) en er is VESA 100x100-ondersteuning voor een monitorarm of wandmontage. Aansluiten kan via één HDMI 2.0 en één DisplayPort 1.4; er is ook een 3,5mm-aansluiting voor een koptelefoon.

De AOC Q24B36X is verkrijgbaar vanaf januari 2026 met een adviesprijs van 129 euro. De AOC Q27B36X volgt in februari 2026 en krijgt een adviesprijs van 149 euro.