En daarmee zijn deze zonnecellen zeer geschikt om bijvoorbeeld draagbare sensoren en andere apparaten die niet van je zijde wijken, van energie te voorzien.

Het lijkt een kwestie van tijd voor het Internet of Things – een wereld waarin alle apparaten echt met elkaar in verbinding staan – van de grond komt. In zo’n wereld kom je nooit meer te laat op je werk, omdat je wekker in verbinding staat met je telefoon en dus precies weet of er files staan of niet en op basis van die data kan besluiten om je tien minuten eerder te wekken. Ook hoef je niet meer zelf na te denken of die hartkloppingen die je soms bespeurt reden zijn om een afspraak bij de huisarts te maken. Want de sensoren in je kleding monitoren je hartslag en hebben de huisarts al een berichtje gestuurd dat er iets niet in de haak is.

In de was
Dit genieuze Internet of Things vereist vanzelfsprekend wel een hoop draagbare en bij voorkeur duurzame energiebronnen die bijvoorbeeld de sensoren die je op je lichaam draagt, kunnen aandrijven. En dat is de laatste jaren toch een beetje lastig gebleken. Zo zijn er eerder wel zonnecellen ontwikkeld die in textiel verwerkt konden worden, maar vaak waren die niet zo efficiënt of slecht bestand tegen vervorming en water. Niet zo handig als je je shirt tijdens het aan- en uittrekken wat uitrekt of aan het eind van de dag in de was wil doen.

Een ondergedompelde zonnecel. Afbeelding: RIKEN.

De zonnecellen
In het blad Nature Energy komen onderzoekers nu echter met goed nieuws. Ze hebben zonnecellen ontwikkeld die niet alleen waterproof zijn, maar ook nog eens uitgerekt of samengedrukt kunnen worden, zonder dat ze daarna de geest geven. En daarmee lijkt de weg vrijgemaakt voor draagbare zonnecellen die wel tegen een stootje en wasbeurt kunnen. De onderzoekers ontwikkelden extreem dunne en flexibele organische fotovoltaïsche zonnecellen. Vervolgens voorzagen ze de zonnecel onder meer van een coating die licht doorlaat, maar voorkomt dat water en lucht de cellen binnendringt.

Experimenten tonen aan dat de zonnecellen prima werken: ze hebben een efficiëntie van zo’n 7,9 procent en kunnen 7,86 milliwatt per vierkante centimeter stroom voortbrengen. Bovendien blijkt uit de experimenten dat de zonnecellen werkelijk tegen een stootje kunnen. De onderzoekers dompelden ze bijvoorbeeld twee uur lang onder in water. En daardoor nam de efficiëntie slechts 5,4 procent af. En ook nadat de zonnecel twintig keer was samengeperst, wist deze nog zo’n 80% van de oorspronkelijke efficiëntie te behouden. “We hopen dat deze wasbare, lichtgewichte en rekbare organische fotovoltaïsche cellen een nieuwe manier zijn om draagbare sensoren en andere apparaten op lange termijn van energie te voorzien.”