Groningse prof kan verven met zonnecellen › City of Talent

Groningse prof kan verven met zonnecellen

Groningse prof kan verven met zonnecellen

Groningse prof kan verven met zonnecellen

Vloeibare zonnepanelen. Dat klinkt minder futuristisch dan het in werkelijkheid is. Maria Loi en haar onderzoeksgroep aan de Rijksuniversiteit zijn er in geslaagd een ‘verf’ te maken waarmee zonne-energie gewonnen kan worden.

Gemakkelijker te maken, handiger in het gebruik, en als het even kan ook nog goedkoper. De uit vloeistof geproduceerde zonnecellen die in het laboratorium van het Zernike Institute for Advanced Materials (ZIAM) worden getest, worden steeds beter. ,,We zitten nog maar een paar procenten verwijderd van de efficiëntie van gebruikelijke zonnepanelen’’, vertelt Maria Loi, de van Sardinië afkomstige hoogleraar Fotofysica en Opto-elektronica.

De voordelen van het nieuwe materiaal zijn legio. ,,Nu nog wordt voor zonnepanelen meestal silicium gebruikt, vanwege de geleidende eigenschappen. Dat zorgt voor de harde, dikke panelen. Met onze vondst is een flinterdun laagje materiaal genoeg om zonnecellen te maken. Omdat we het vanuit vloeistof produceren, kun je het op tal van plekken toepassen.’’

Physica Prijs 2018

Maria Antonietta Loi is expert op het gebied van fotofysica en opto-elektronica. Simpel gezegd: zij is constant op zoek naar combinaties van materialen die licht kunnen omzetten in elektriciteit en andersom. De manier waarop zij dat doet en de resultaten die ze behaalt leverden haar dit voorjaar nog de Physica Prijs 2018 op, een erkenning voor excellent natuurkundig onderzoek. Ze treedt daarmee in de voetsporen van Nobelprijswinnaars Gerard ’t Hooft, Klaus von Klitzing en Martinus Veltman en bekende natuurkundigen als Robbert Dijkgraaf.

,,Zo’n prijs is geweldig, maar het is niet iets waarmee ik me bezighoudt. Waar ik écht blij van word, is als we weer eens iets nieuws ontdekt hebben. Dat gebeurt regelmatig, maar het Eureka-gevoel blijft.’’ Dat een specifiek type perovskiet nog betere eigenschappen heeft voor het winnen van zonne-energie dan al bekend was, is zo’n voorbeeld.

Perovskiet

Wat Loi, en al die onderzoekers die verbonden zijn aan het ZIAM in wezen doen, is nieuwe materialen maken, materialen die de wereld nooit gezien heeft. Loi onderzoekt de fysische eigenschappen van deze innovatieve materialen, en past ze toe voor het ontwikkelen van zonnecellen, fotodetectoren en transistoren, met bijzondere resultaten.

De eigenschappen van perovskiet-kristallen bijvoorbeeld, blijken uitstekend voor veel meer toepassingen dan het winnen van zonne-energie. Maria Loi en haar groep (,,Dit gaat niet om mij alleen, werken hier samen en vieren alle ontdekkingen samen’’) bewezen bijvoorbeeld dat de kristallen efficiëntere röntgendetectoren zijn. De hoeveelheid straling kan bij het gebruik ervan fors naar beneden.

Uniek in de wereld

En zo gebeurt er nog veel meer. Minuscule transistors maakte de Italiaanse al door zelforganiserende nanokoolstofbuisjes op gouden contacten te ordenen, onderzoek waarbij onder meer IBM betrokken is. ,,Bij dit onderzoek deden we een unieke ontdekking, zoals dat vaker gaat in de fundamentele wetenschap.’’

Die koolstofnanobuisjes worden per grote hoeveelheden besteld bij laboratoria elders. Maar het zijn altijd buisjes van verschillende aard – dus met verschillende eigenschappen – door elkaar. ,,We hebben een methode ontwikkeld om door middel van een polymeer de halfgeleiders uit die buisjes te scheiden. Dat kan verder niemand in de wereld.’’

Groningen heeft mijn hart veroverd

Fantastische ontdekkingen. Dat is in wezen waarvoor Maria Antonietta Loi in het vak zit. Ze kwam in 2006 naar Groningen om die ambitie waar te maken. ,,Ik wilde nieuwe materialen maken en werkte toen op een instituut in Italië. Voor mijn gevoel kon ik er mijn manier van werken, mijn creativiteit, het buiten de gebaande paden denken, niet goed kwijt. Groningen had een mooie plek, ik was er nog nooit geweest. Maar de eerste keer dat ik hier kwam voor een gesprek had de stad mijn hart al veroverd.’’

Dat heeft niet alleen te maken met de faciliteiten aan de universiteit, de mogelijkheden die er voor creatieve geesten zijn. Het heeft ook te maken met de manier van leven. ,,Dat past mij perfect, ik ben hier nog altijd. Bovendien is de naam van Groningen in mijn vakgebied bekend in de wereld. Dat er in Groningen goed onderzoek gedaan wordt naar nieuwe materialen, wist ik.’’

ZIAM

Het Zernike Institute for Advanced Materials is één van de weinige landelijk erkende toponderzoekinstituten. Binnen het ZIAM werken onderzoekers van verschillende disciplines binnen de Rijksuniversiteit Groningen samen om materialen te vinden en te maken met unieke eigenschappen en toepassingsmogelijkheden.