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 ID.nl zijn we dol op kwaliteitsproducten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt. Een paar keer per week speuren we daarom binnen een bepaald thema naar zulke deals. Met een wifi-mesh-systeem heb je ononderbroken wifi in je huis! We hebben vijf betaalbare mesh-sets voor je op een rijtje gezet.

Een mesh-netwerk is een geavanceerd wifi-systeem dat bestaat uit meerdere met elkaar verbonden apparaten die samenwerken om één groot, stabiel draadloos netwerk te creëren. Anders dan bij traditionele wifi-opstellingen met één centrale router, verspreiden mesh-netwerken het signaal via meerdere punten door het hele huis. Het grote voordeel van mesh-netwerken is dat ze eenvoudig uit te breiden zijn door extra nodes toe te voegen, waardoor je het bereik kunt vergroten zonder de prestaties te verminderen. Ideaal voor (grotere) woningen, huizen met dikke muren of meerdere verdiepingen waar één router onvoldoende dekking biedt Door deze flexibele structuur zorgt een mesh-netwerk voor betrouwbare wifi-verbindingen voor al de apparaten, ongeacht waar je je in huis bevindt.

ASUS ZenWiFi XD6 (2-pack)

Creëer een betrouwbaar wifi-netwerk met dit duopack van de ASUS ZenWiFi XD6. Dit systeem biedt volgens de specificaties een dekking van ongeveer 400 vierkante meter, waardoor je in elke hoek van je woning over een goede verbinding beschikt. Elke unit is voorzien van een wlan-poort voor verbinding met de router of switch en heeft daarnaast drie extra gigabitpoorten. Dit maakt het mogelijk om apparaten direct via een netwerkkabel aan te sluiten. Naast deze standaardversie is het mesh-systeem ook verkrijgbaar met muurbeugels, zodat je de units optimaal kunt positioneren.

De ZenWiFi XD6 is uitgerust met zes antennes in totaal. Twee hiervan zijn gewijd aan het 2,4GHz-frequentiebereik, terwijl de andere vier voor het 5GHz-netwerk zorgen. Onder optimale omstandigheden kun je snelheden bereiken tot 574 MB/s (2,4 GHz) en 4804 MB/s (5 GHz). Met ondersteuning voor de wifi6-standaard is dit mesh-systeem uitstekend geschikt voor de meeste huishoudens. Het instellen en beheren van het draadloze netwerk gaat eenvoudig via de gebruiksvriendelijke ASUS Router-app.

TP-Link Deco M4 (3-pack)

Bouw eenvoudig een stabiel mesh-netwerk op met de TP-Link Deco M4. De installatie is eenvoudig: verbind één basisstation via een kabel met je router of switch, waarna de drie units samen een krachtig draadloos netwerk vormen. Voor optimale dekking in een gemiddelde woning kun je bijvoorbeeld op iedere verdieping een station plaatsen. Het systeem biedt volgens TP-Link dekking tot 370 vierkante meter. Voor grotere woningen kun je het netwerk uitbreiden met extra Deco M4-units. Het systeem ondersteunt tot honderd draadloze apparaten.

De maximale snelheid van 1167 MB/s is meer dan voldoende voor bijvoorbeeld videostreaming. Wanneer je je door je woning beweegt met je smartphone, maakt deze automatisch verbinding met het sterkste signaal. Het beheer verloopt gemakkelijk via de Nederlandstalige TP-Link Deco-app. Hiermee installeer je firmware-updates, bekijk je verbonden apparaten stel je ouderlijk toezicht in per gezinslid.

TP-Link Deco X50 (3-pack)

In gezinnen waar meerdere personen intensief van het netwerk gebruikmaken, is een hoge snelheid essentieel. Dit betaalbare pakket met drie stations vormt een uitstekende oplossing voor huishoudens waar gezinsleden tegelijkertijd online games willen spelen en video's in hoge resolutie willen streamen. De TP-Link Deco X50 biedt ondersteuning voor de wifi6-standaard. Met vier datastromen van tweemaal 2402 MB/s (5 GHz) en tweemaal 574 MB/s (2,4 GHz) zul je vrijwel geen vertragingen ervaren. Volgens de fabrikant biedt dit systeem binnenshuis dekking tot wel 604 vierkante meter. Het netwerk kan meer dan 150 draadloze apparaten ondersteunen.

De Deco X50 verbetert niet alleen je draadloze netwerk, maar biedt ook extra bekabelde aansluitingen. Elk station beschikt over drie gigabitpoorten. Dit is bijzonder handig als je apparaten zoals een smart-tv, audiosysteem, spelconsole of beveiligingscamera via een kabel wilt verbinden. Een bijkomend voordeel is de flexibiliteit om het netwerk later uit te breiden door een extra station of duopack aan te schaffen.

ASUS ZenWiFi XD6 (2-pack)

Creëer een betrouwbaar wifi-netwerk met dit duopack van de ASUS ZenWiFi XD6. Dit systeem biedt volgens de specificaties een dekking van ongeveer 400 vierkante meter, waardoor je in elke hoek van je woning over een goede verbinding beschikt. Elke unit is voorzien van een wlan-poort voor verbinding met de router of switch en heeft daarnaast drie extra gigabitpoorten. Dit maakt het mogelijk om apparaten direct via een netwerkkabel aan te sluiten. Naast deze standaardversie is het mesh-systeem ook verkrijgbaar met muurbeugels, zodat je de units optimaal kunt positioneren.

De ZenWiFi XD6 is uitgerust met zes antennes in totaal. Twee hiervan zijn gewijd aan het 2,4GHz-frequentiebereik, terwijl de andere vier voor het 5GHz-netwerk zorgen. Onder optimale omstandigheden kun je snelheden bereiken tot 574 MB/s (2,4 GHz) en 4804 MB/s (5 GHz). Met ondersteuning voor de wifi6-standaard is dit mesh-systeem uitstekend geschikt voor de meeste huishoudens. Het instellen en beheren van het draadloze netwerk gaat eenvoudig via de gebruiksvriendelijke ASUS Router-app.

Xiaomi AX3000 (2-pack)

Ben je op zoek naar een betaalbaar én snel mesh-systeem? Dan is dit duopack van Xiaomi een uitstekende optie. De twee units zijn reeds in de fabriek ingesteld, wat zorgt voor een bijzonder snelle installatie. Net als andere mesh-systemen beheer je dit netwerk via een mobiele applicatie. Plaats de stations strategisch, bijvoorbeeld één op de begane grond en één op de eerste verdieping, of verdeel ze over verschillende kamers. Voor grotere woningen kun je het netwerk uitbreiden met een extra AX3000-station, hoewel dit voor een standaard rijtjeshuis meestal niet noodzakelijk is. Ondanks de aantrekkelijke prijs ondersteunt dit product de wifi6-standaard en kunnen er tot 254 apparaten draadloos verbinding maken.

Voor een mesh-systeem in dit prijssegment biedt de Xiaomi AX3000 uitstekende overdrachtssnelheden. Via de 2,4GHz-band kun je snelheden tot 574 MB/s bereiken, terwijl apparaten op de 5GHz-band kunnen profiteren van maximaal 2402 MB/s. Bovendien beschikken de stations samen over zes fysieke ethernetpoorten, wat ideaal is voor het aansluiten van apparaten zonder wifi-mogelijkheden.

Linksys Velop Pro 6E (3-pack)

Zoek je een uitzonderlijk snelle draadloze netwerkverbinding? Dan komt dit 3-pack van Linksys tegemoet aan je wensen. Zoals de naam al aangeeft, ondersteunt dit mesh-systeem de geavanceerde wifi6E-standaard. Naast de conventionele 2,4GHz- en 5GHz-verbindingen biedt de Velop Pro 6E ook een 6GHz-signaal, dat ideaal is voor veeleisende netwerktoepassingen. Zowel de 5GHz- als de 6GHz-frequentiebanden leveren indrukwekkende snelheden tot 2400 MB/s, terwijl het 2,4GHz-netwerk snelheden tot 600 MB/s bereikt.

De configuratie van de Velop Pro 6E is bijzonder eenvoudig. Je volgt simpelweg de aanwijzingen in de Linksys-app op je smartphone. Via deze app houd je bovendien overzicht over alle verbonden smartphones, tablets en andere apparaten. Dit mesh-systeem kan in totaal tot 200 apparaten ondersteunen. Naast de wan-poort beschikt elke unit over een gigabitaansluiting, waarmee je bijvoorbeeld een computer, smart-tv of netwerkswitch kunt verbinden. Vermeldenswaardig is ook het duurzame productieproces, waarbij de behuizing vervaardigd is uit gerecycled aluminium. Voor grotere woningen kun je het systeem desgewenst uitbreiden met een extra station.

Wasverzachter gebruik je meestal om te zorgen dat je handdoeken of lakens lekker zacht worden en aangenaam gaan ruiken. Maar wist je dat je het spul ook op andere manieren in huis kunt gebruiken? Niet alles wat je online leest werkt of is veilig, maar er zijn wél een paar toepassingen die handig zijn. Deze kun je zonder zorgen uitproberen.

Ook interessant: Hier kun je vaatwastabletten óók voor gebruiken

Wil je wasverzachter vaker inzetten in huis? Dat kan, maar de mogelijkheden zijn niet enorm uitgebreid. Hieronder lees je waar dit goedje allemaal geschikt voor is.

Wattenbolletjes tegen muffe luchtjes

Heb je last van een muffe geur in je kledingkast, lade of schoenenkast? Drenk een watje in een klein beetje wasverzachter, laat het goed drogen en leg het ergens in de kast of lade neer. Het watje verspreidt subtiel geur zonder te overheersen.

Luchtverfrisser tijdens het stofzuigen

Tijdens het stofzuigen een frisse geur in huis verspreiden? Leg een gedroogd watje met wasverzachter in het stofreservoir of bij de filter van je stofzuiger. Let op: doe dit alleen als je een stofzuiger hebt zonder zak, en gebruik geen vloeibare wasverzachter direct in het apparaat.

Statische kleding voorkomen

Heb je vaak kledingstukken die knetteren als je ze aantrekt? Vul een plantenspuit met water en voeg een klein dopje wasverzachter toe. Even schudden en licht over de binnenkant van je kleding sprayen (test eerst op een onopvallende plek) helpt om de antistatische lading van je kleding snel te laten verdwijnen.

Lees ook: ⚡Sodeknetter: zo voorkom je statische elektriciteit in je kleding

Kunststof kozijnen en deurposten afnemen

Wasverzachter lost geen hardnekkig vuil op, maar je kunt er wel kunststof oppervlakken mee opfrissen. Denk aan vensterbanken, deurposten of lichtschakelaars. Meng een theelepel wasverzachter met een liter water, maak een doek licht vochtig en veeg ermee over het oppervlak. Het ruikt fris en laat een dun laagje achter dat stof een tijdje weert. Niet gebruiken op hout of natuursteen.

©sergeylapin

Kan wel, maar let op

Sommige toepassingen zijn niet per se fout, maar vragen om wat meer voorzichtigheid. Zoals schoenen en vuilnisbakken opfrissen met wasverzachter.

Schoenen opfrissen

Een doek met verdunde wasverzachter gebruiken om de binnenkant van schoenen schoon te vegen kan geurtjes maskeren. Maar het reinigt niet écht en laat mogelijk geurstoffen of plakkerige resten achter. Dat is niet ideaal, zeker als je de schoenen zonder sokken draagt. Wil je het toch proberen? Gebruik een goed uitgewrongen doek en laat de schoenen daarna volledig drogen.

Vuilnisbak geurvrij maken

Een sopje met wat wasverzachter kan je vuilnisbak tijdelijk frisser laten ruiken. Het maskeert nare geurtjes, maar doodt geen bacteriën. Voor grondige reiniging blijft een oplossing met soda, azijn of allesreiniger effectiever. Wasverzachter is hier dus vooral geurdecoratie, geen echte schoonmaker.

Wasverzachter: handig, maar geen wondermiddel

Wasverzachter is dus best veelzijdig, maar niet het wondermiddeltje dat sommige blogs ervan maken. Als je het slim inzet – en altijd spaarzaam – kun je er net wat meer mee doen dan alleen gebruiken voor je was. Test wel altijd eerst op een klein stukje, en hou het bij oppervlakken waar het veilig is. Liever geen risico? Er zijn ook natuurlijke alternatieven, zoals azijn of etherische olie, die je op een vergelijkbare manier kunt gebruiken.