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.

De ETNA KCV282NRVS is door consumenten verkozen tot Best Reviewed van het Jaar 2025 in de categorie koelkasten. Dat is met name te danken aan de combinatie van een gunstig energielabel D, de stille Inverter-compressor en de onderhoudsvrije No-Frost Plus-techniek. Bovendien is hij vooral prijstechnisch bijzonder interessant!

Partnerbijdrage - in samenwerking met ETNA

De zoektocht naar een nieuwe koelkast strandt vaak in een jungle van technische termen die in de praktijk weinig lijken te zeggen. Je vraagt je af of die beloofde stilte ook écht stil is als je 's avonds in de woonkamer zit, of dat je na een jaar alsnog handmatig ijs in de vriezer staat weg te bikken. Veel consumenten maken de fout om alleen op de specificaties te letten, terwijl de echte winst zit in de dagelijkse ervaring van rust en versheid. In dit artikel ontdek je waarom de ETNA KCV282NRVS alle twijfels wegneemt en als zeer betaalbare publiekslieveling uit de bus komt als Best Reviewed van het Jaar.

©ETNA

Je spullen in alle stilte vers

In de kern van deze koelkast draait een Inverter-compressor die (anders dan traditionele compressors) niet constant op vol vermogen aan- en uitschakelt. Je hoort dus geen luide klik gevolgd door een brommend geluid; de motor past zijn snelheid subtiel aan op de koelvraag. Dit resulteert in een stabiel geluidsniveau van slechts 36 dB, wat in een open keuken aanvoelt als een rustig achtergrondgeruis dat je eigenlijk nauwelijks opmerkt.

De MultiFlow 360°-technologie blaast via verschillende openingen koude lucht door de hele binnenruimte, waardoor elk plateau even koud aanvoelt. Een veelvoorkomend misverstand is dat dit soort ventilatie producten uitdroogt; door de nauwkeurige vochtbeheersing in de CrispZone-lade blijven je groenten juist opvallend stevig en fris. Wanneer je de deur opent, voel je direct de koude luchtstroom die zich snel herstelt zodra de deur weer in het rubber valt.

Ideale oplossing voor een compacte keuken

Wanneer je beschikt over een keuken waarin elke centimeter telt, is deze vrijstaande koelkast een uitstekende keuze. Met een breedte van slechts 55 centimeter past de ETNA KCV282NRVS op plekken waar standaardmodellen van 60 centimeter simpelweg niet tussen de kastjes passen. De rvs-look afwerking geeft de ruimte direct een moderne uitstraling zonder dat je constant vingerafdrukken hoeft weg te poetsen. Oftewel: je kiest niet alleen voor koelcapaciteit, maar ook voor een apparaat dat fysiek minder ruimte inneemt terwijl de binnenruimte verrassend groot aanvoelt. De heldere ledverlichting zorgt ervoor dat je zelfs achterin op de bovenste plank nog precies ziet wat je in huis hebt, en dat draagt natuurlijk bij aan een overzichtelijk huishouden.

©ETNA

Is dit jouw nieuwe koelkast?

Om te bepalen of dit de juiste winnaar voor jou is, moet je eerst goed naar je eigen gebruik kijken. Gebruikers prijzen de 'open lade' boven in de vriezer, waar je bijvoorbeeld direct drie broden kunt neerleggen zonder met een lade te hoeven worstelen. Wil je de koelkast in een krappe ruimte plaatsen waar hij precies past? Meet de nis dan van tevoren nauwkeurig op en houd rekening met een paar centimeter ventilatieruimte; een koelkast die zijn warmte niet kwijt kan, verbruikt namelijk direct meer stroom.

Kijk ook naar je favoriete producten. De deurindeling is slim, maar grote 2-literflessen vragen om een specifieke indeling van de plateaus. Als je rust in huis belangrijker vindt dan smart-functies of een display op de deur, dan sluit dit model helemaal aan bij jouw behoeften.

Kortom: een terechte Best Reviewed-winnaar

De ETNA KCV282NRVS wint de Best Reviewed 2025-award omdat hij volgens gebruikers uitblinkt in stilte en gebruiksgemak voor een eerlijke prijs. Door de combinatie van No-Frost Plus en een slimme indeling hoef je nooit meer te ontdooien en blijft de koelkast ondanks de beperkte breedte van 55 cm van binnen opvallend ruim.

Consumenten op Kieskeurig.nl waarderen de degelijke rvs-look en de Inverter-compressor die trillingen en lawaai tot een minimum beperkt. Dit model is de ideale keuze voor wie een betrouwbare, onderhoudsvrije koel-vriescombinatie zoekt die moeiteloos in een compacte keuken past.

Apple zou zich steeds meer gaan richten op wearables die verrijkt worden met functies rondom kunstmatige intelligentie.

Dat claimt Mark Gurman van Bloomberg, die over het algemeen erg goed op de hoogte is van de plannen van Apple. Ceo Tim Cook hintte onlangs al naar een nieuwe categorie aan producten van het bedrijf die gebruikmaken van 'Visual Intelligence', oftewel AI dat de omgeving van de drager van een product kan scannen en daar op in kan spelen.

Volgens Gurman kunnen we van Apple verschillende draagbare accessoires verwachten, waaronder slimme brillen en nieuwe Airpods die allemaal gebruikmaken van AI. Daarbij kan de AI bijvoorbeeld beter afstanden inschatten of informatie geven over de omgeving.

De iPhone 16 Pro introduceerde 'Apple Intelligence' al, waarbij mensen een foto kunnen maken (of een screenshot op hun smartphone) en vervolgens vragen kunnen stellen over de inhoud, bijvoorbeeld via Google of ChatGPT.

Aankomend Apple-evenement

Zoals eerder aangekondigd organiseert Apple op 4 maart een evenement voor pers waarop nieuwe producten getest kunnen worden. Volgens het artikel van Gurman zullen daar minstens vijf producten te zien zijn die op die dag of de dagen ervoor al worden aangekondigd. Denk aan nieuwe, goedkopere Macbooks, mogelijk ook de iPhone 17e - al zou die ook al eerder aangekondigd kunnen worden - een nieuwe Macbook Pro, en nieuwe iPads. Lees hier meer over het evenement en wat daar zoal verwacht wordt.