Samir Saberi
De bètafaculteiten van de UvA en de VU en het FOM-instituut Amolf hebben afgelopen maand de krachten gebundeld in het zonne-energieonderzoeksprogramma Solardam.
Het initiatief richt zich op nanofotonica, solar fuels en biologische fotosynthese. ECN is technisch partner.
Door het gedrag van licht op nanoniveau te beïnvloeden, beogen de onderzoekers een flinke efficiëntieslag in zonne-energiesystemen mogelijk te maken. ‘De absorptiecoëfficiënt van een silicium zonnecel is op dit moment beroerd doordat het systeem alleen licht tot 1.100 nm gebruikt’, zegt Rienk van Grondelle, hoogleraar biofysica aan de VU en lid van de sturingscommissie van Solardam. Ook natuurlijke fotosystemen gebruiken slechts een fractie van het invallende licht. ‘Met behulp van nanostructuren kan je het invallende licht in deze systemen zo manipuleren dat er een veel breder spectraal gebied gebruikt wordt’, legt hij uit. Zonnecellen met vijftig procent efficiëntie behoren dan bijvoorbeeld tot de mogelijkheden.
Met het onderzoek naar solar fuels en biologische fotosynthese streven de onderzoekspartners naar de ontwikkeling van hybride systemen die gebruik maken van efficiënte katalysatoren en organismen die fotosynthese gebruiken. ‘De katalysegroep van de UvA is in staat om met behulp van chemische maquettes nieuwe efficiënte katalysatoren te bouwen. VU-quantumchemici zijn goed in het optimaliseren van lichtabsorptie en energieconversie in fotosynthese’, zegt Van Grondelle.
Een hybride systeem bestaat bijvoorbeeld uit een kleurstof en een katalysator, of een fotoactief eiwit en een halfgeleider. ‘Met deze systemen zijn we bijvoorbeeld in staat om op een goedkope manier ethanol of elektriciteit te produceren’, zegt Van Grondelle. Het contact met ECN maakt het ‘on the spot’ in de praktijk testen van deze systemen mogelijk.
Het bij elkaar brengen van chemici, fysici en biologen is volgens van Grondelle een voordeel omdat het een systeembenadering mogelijk maakt. ‘In zonne-energieonderzoek is te lang naar losse onderdelen gekeken. Als je een auto ontwerpt kijk je ook niet alleen naar goede autobanden, maar naar de performance van de auto als geheel.’
