op de werkvloer

“Flexibele zonnecellen zijn de toekomst”

11 januari 2018 • 3 min leestijd

Mirjam Theelen (34) maakt zonnecellen kapot. Voor dat werk werd ze door haar collega’s uitgeroepen tot ‘Excellente onderzoeker 2017’. Dit vraagt om een toelichting.

Mirjam Theelen studeerde scheikunde en deed promotieonderzoek naar zonnecellen. Ze werkt sinds tien jaar bij TNO waar ze zich toelegt op ultradunne CIGS-cellen, vernoemd naar de chemische elementen waaruit deze zijn opgebouwd: Copper (koper), Indium, Gallium en Selenium. Groot voordeel van CIGS-cellen is dat ze maar een paar duizendste millimeters dik zijn en potentieel flexibel zijn. Je kunt deze panelen, in tegenstelling tot de meer bekende typen, indien gewenst in allerlei vormen buigen. Dat biedt nieuwe toepassingsmogelijkheden. Onderdeel van haar werk is deze zonnecellen stuk te maken.

Je maakt prachtige zonnepanelen kapot. Waarom?

“Elke producent van zonnecellen test in hoeverre deze bestand zijn tegen regen, hagel en zonlicht. Op basis van die uitkomsten wordt een garantie gegeven. Maar ik wil weten waaróm zonnecellen kapot gaan en onder welke omstandigheden. Want als je de oorzaken kent, kun je ook verbeteringen bedenken om de cellen duurzamer te maken. Eén vraag is bijvoorbeeld hoe je de dunne CIGS-cellen kunt beschermen tegen vocht. Een glaslaag eromheen is geen goed idee, want dan zijn ze niet meer te buigen. En dat willen we nu juist wel.”

“Ik wil weten waaróm zonnecellen kapot gaan en onder welke omstandigheden. Want als je de oorzaken kent, kun je ook verbeteringen bedenken om de cellen duurzamer te maken”

Wat heeft je onderzoek tot nu toe opgeleverd?

“We begrijpen beter hoe je dit type zonnecel duurzamer en stabieler kunt maken, onder meer door de samenstelling van de diverse elementen iets te veranderen. Ook hebben we meer inzicht gekregen in hoe je de cellen kwalitatief beter kunt maken zonder dat de kostprijs omhooggaat.”

Wat is de grootste uitdaging?

“De moeilijkheid zit in het bedenken van een testopstelling waarin je natuurgetrouw de diverse weersinvloeden kunt nabootsen in een korte tijd. Regen en hitte zijn in een klimaatkamer redelijk makkelijk te simuleren. Maar zij worden meestal niet gecombineerd met andere factoren, zoals zonlicht, die ook invloed hebben op de levensduur.”

“We hebben meer inzicht gekregen in hoe je de zonnecellen kwalitatief beter kunt maken zonder dat de kostprijs omhooggaat”

Juist in die testopstelling loopt TNO voorop, toch?

“Dat klopt. We hebben een klimaatkamer waarin we de vochtigheid en temperatuur kunnen controleren, maar ook zonlicht op de proefpanelen laten vallen. Daarnaast kunnen we in deze opstelling precies volgen hoe de samples zich gedragen. Dat is vrij uniek. Sterker nog, de kleine innovatieve bedrijven die onderdelen hebben geleverd voor de eerste opstelling produceren deze techniek nu voor grote producenten en testinstituten van zonnepanelen. Via het TNO-programma Technologie zoekt Ondernemer exporteren zij dus onze kennis. Inderdaad, dan kunnen ook anderen er gebruik van maken. Maar dat is een mooi compliment voor TNO. Wij hebben met elkaar iets gemaakt wat internationaal meerwaarde heeft.”

Wat is het maatschappelijk nut van jouw onderzoek?

“Deze flexibele zonnepanelen hebben een grote toekomst. Er zijn bijvoorbeeld veel minder grondstoffen voor nodig om ze te produceren. Bovendien kun je de cellen vanwege hun flexibiliteit integreren in allerlei materialen. Denk bijvoorbeeld aan een rugzak met zonnecellen. Of zonnecellen die in een fiets zijn geïntegreerd. Tal van nieuwe toepassingen liggen binnen handbereik. Met mijn onderzoek zal daarnaast de kwaliteit toenemen zonder extra productiekosten.”

“Flexibele zonnepanelen hebben een grote toekomst. Er zijn bijvoorbeeld veel minder grondstoffen voor nodig om ze te produceren”

Wat is het belang van dit onderzoek voor TNO?

“Veel TNO-afdelingen zijn bezig met zonne-energie. Ons onderzoek draagt eraan bij dat ook zij nieuwe toepassingen kunnen bedenken en ontwikkelen. Het leuke aan TNO is dat we onderling kennis delen en elkaar sterker maken. Zo bedacht ik de proefopstelling, maar bij de bouw hebben anderen een zeer grote rol gespeeld, met name mijn collega Henk Steijvers.”

Was je verrast dat je collega’s je tot ‘Excellente onderzoeker 2017’ hebben uitgeroepen?

“Dat mijn collega’s mijn onderzoek waarderen, maakt me trots. Maar trots op mijn werk ben ik sowieso. Ik vind het bijzonder om te werken aan iets wat grote maatschappelijke relevantie heeft. Dat is een grote drijfveer.”

Wat zijn je verdere ambities?

“Ik zou voor mijn onderzoek graag een Europese beurs aanvragen. Daarmee zouden we het onderzoek kunnen verbreden en er promovendi en postdocs’s bij kunnen betrekken. Ik wil overigens niet alleen maar met wetenschappelijk onderzoek bezig zijn. Ik hou ervan me breed te ontwikkelen. Zo heb ik bijvoorbeeld in de ondernemingsraad gezeten en in het bestuur van de personeelsvereniging. Maar ik heb tijdens mijn studie ook zeven jaar bij een bibliotheek gewerkt. Ik ben een bèta maar heb altijd een grote voorliefde gehad voor boeken en geschiedenis. Vandaar.”

op de werkvloer

“Flexibele zonnecellen zijn de toekomst”

11 jan '18 - 3 min
Mirjam Theelen (34) maakt zonnecellen kapot. Voor dat werk werd ze door haar collega’s uitgeroepen tot ‘Excellente onderzoeker 2017’. Dit vraagt om een toelichting.... Lees meer
blik op de toekomst

Optics 2.0: de toekomst van freeform optics

30 nov '17 - 4 min
Vrije-vormoptiek is een trend in de optica die het mogelijk maakt kleinere, compactere systemen te maken met gelijke of zelfs betere prestaties. TNO kan hoogwaardige... Lees meer
verhaal van de klant

OptiGrip: Een chirurgisch instrument met gevoel

13 okt '16 - 4 min
Als je met een waterpomptang een duiveneitje pakt, gaat dat eitje meestal kapot. Bij kijkbuisoperaties hebben chirurgen te maken met hetzelfde probleem. Ze kunnen... Lees meer
dossier

Open innoveren in het Holst Centre

19 feb '15 - 6 min
Van een innovatieve technologie naar een marktrijp product – die stap kan een bedrijf natuurlijk zelf zetten. Maar samenwerking is bijna altijd effectiever en goedkoper.... Lees meer

VOLG TNO OP SOCIAL MEDIA

blijf op de hoogte van ons laatste nieuws, vacatures en activiteiten

Wij gebruiken anonieme cookies om het gebruik van onze site te verbeteren. Ons privacystatement is aangepast aan de nieuwe privacywetgeving in de EU.