De TU Delft start met een nieuw onderzoeksdomein: Photovoltatronics. Tot nu toe worden zonnecellen hoofdzakelijk gebruikt als energiebron, maar dat is pas het begin, menen Delftse onderzoekers. Er komen zonnecellen die met elkaar en objecten in de omgeving communiceren.
‘Photovoltatronics; zowel een foton als een elektron kan een informatiedrager zijn’
Nabije realiteit
Stel, je loopt op een zonnige zomerdag door de stad. Je kijkt naar de wolkenkrabbers, gevels van winkelpanden, lantaarnpalen en elektrische taxi’s die onvermoeibaar af en aan rijden. Wat je niet ziet, is dat ieder stukje oppervlak z’n eigen elektriciteit genereert en opslaat.
De zonnecellen op de oppervlaktes staan met elkaar in verbinding en gebruiken een deel van de opgewekte stroom om te communiceren met objecten in de omgeving. Geen futuristisch vergezicht, stelt Delftse onderzoeker Hesan Ziar, maar een nabije realiteit. “Want”, legt Ziar uit, “alle kennis die er nu op dit gebied is, gaan wij bundelen in een nieuw onderzoeksdomein: Photovoltatronics. Alleen door energie en informatie met elkaar te verbinden, kunnen we écht impact maken.”
Zonne-revolutie
Tot nu toe worden zonnecellen hoofdzakelijk gebruikt als energiebron. Volgens Delftse onderzoekers kan er echter nóg veel meer uit zonne-energie gehaald worden als zonnecellen op een andere manier worden ingezet.
Miro Zeman, hoogleraar aan de TU Delft, legt het als volgt uit: “Normaal gesproken ontvangen zonnecellen licht en leveren ze elektriciteit. Zo’n lichtdeeltje heet een foton, en een elektrisch geladen deeltje een elektron. Zowel een foton als een elektron zijn dragers van energie. Maar naast energiedragers kunnen beide deeltjes ook informatiedragers zijn.”
Het idee is dat je deze twee eigenschappen slim combineert en de functionaliteit van energie- en informatiedrager samenvoegt. Zeman: “Op deze manier kan je zonnecellen zo ontwerpen dat er sprake is van een nieuwe component die naast elektriciteitsopwekking ook informatie kan verwerken. Hierdoor kunnen zonnecellen met elkaar en met andere apparaten communiceren zodat alle opgewekte energie precies op de plek terecht komt waar het nodig is. Op die manier ontketenen wij een slimme zonne-revolutie.”
Energietransitie
Zonne-energie speelt een doorslaggevende rol in de energietransitie. Zonnestroom kan in 2050 minstens een kwart van onze energiebehoefte afdekken, blijkt uit voorspellingen van het Internationaal Agentschap voor hernieuwbare energie (IRENA). Dat brengt een groot aantal uitdagingen met zich mee.
Eén van de vragen die telkens boven komt drijven is: hoe kan, in een stedelijke omgeving, het maximale uit zonne-energie gehaald worden? En hoe kan deze energie vervolgens gebruikt worden in onze huiskamers? “Dit soort vragen kunnen we enkel beantwoorden door verschillende expertises te bundelen in één onderzoeksdomein”, stelt Zeman. “Photovoltatronics is daarom een belangrijke katalysator op weg naar een duurzame toekomst.”
Meer informatie: TU Delft-onderzoek
