De meest toegepaste zonnecellen zijn gemaakt van silicium, volgens een technologie die hoge investeringen en veel energie vergt. Overal ter wereld zijn onderzoekers daarom bezig alternatieven voor de silicium zonnecel te ontwikkelen. Een van die alternatieven is de plastic zonnecel. Volgens Hadipour hebben plastic zonnecellen een aantal belangrijke voordelen, waarvan de belangrijkste is dat ze op een relatief simpele en goedkope manier gemaakt kunnen worden. Toch is de plastic zonnecel nog niet in de winkels te koop, omdat het rendement altijd een stuk lager was dan die van silicium zonnecellen. Hadipour heeft daarom gewerkt aan een methode om plastic zonnecellen te maken met een hoger rendement.

Extreem dun

In een plastic zonnecel liggen kunststofmoleculen (polymeren) in een extreem dun laagje naast elkaar. Het is maar honderd nanometer dik, dat is een tienduizendste van een millimeter. In zo’n laagje is maar een klein deel van het kleurenspectrum van zonlicht in energie om te zetten. Daarom heeft Hadipour bij het Groningse Zernike Institute for Advanced Materials geprobeerd om zonnecellen te maken die uit twee laagjes zijn opgebouwd. Eén laag die blauw licht kan absorberen, en daarboven een laag die een andere kleur kan absorberen – bijvoorbeeld rood licht. Daardoor wordt het rendement van de zonnecel groter.

Het op elkaar stapelen van plastic zonnecellen is makkelijker gezegd dan gedaan, omdat je een manier moet bedenken waarbij de twee polymeerlagen tijdens het productieproces niet gaan mengen. Daar is Hadipour nu wél in geslaagd. Hij paste een speciale scheidingslaag toe en daarmee is hij een van de eerste onderzoekers die zo’n ‘polymer tandem solar cell’ kunnen maken.

Zonnecel als raam

Hadipour heeft ook gewerkt aan een doorzichtige zonnecel. In een normale zonnecel zit een dun spiegelend laagje dat de lichtabsorptie vergroot en zo het rendement verhoogt. Maar daar kun je niet doorheen kijken. Hadipour is daarom op zoek gegaan naar een doorzichtig materiaal dat ook zonder zo’n spiegelend hulplaagje toch voldoende licht kan absorberen. Hij kwam uiteindelijk uit bij een fluorescerend materiaal dat in staat is licht vast te houden. Daardoor blijft het rendement hoog en kun je de zonnecel ook gebruiken als raam. Grote flats of kantoorgebouwen zouden met dit soort zonnecellen in theorie een flinke hoeveelheid energie kunnen opwekken.

Volgens Hadipour zijn de mogelijkheden van plastic zonnecellen eindeloos. ‘Plastic zonnecellen zijn licht en flexibel. We kunnen ze maken in alle soorten en maten en in allerlei verschillende kleuren. Je kan ze bijvoorbeeld op een jas aanbrengen, waardoor je met zonne-energie je MP3-speler kan opladen." Een ander idee is om zonnecellen te combineren met batterijen en een LED (Light Emitting-Diode). Dan kan de zonnecel overdag energie opwekken, en de LED ’s avonds licht geven. Hadipour schat dat de eerste plastic zonnecellen binnen twee jaar op de markt verschijnen. ’De ontwikkeling is nu echt in een stroomversnelling gekomen.’