Op weg naar efficiëntere zonnecellen
Innovator-ondernemer dr. Rebecca Saive voorziet een grote toekomst voor zonne-energie dankzij de koppeling van bestaande en nieuwe technologieën. Voortgedreven door haar fascinatie voor licht werkt ze aan zonnecellen die efficiënter zijn dan ooit.
Saive heeft al sinds haar jeugd een fascinatie voor licht. Het eerste fotovoltaïsch apparaat dat ze als jong meisje in actie zag, was een speelgoedhelikopter. Het gebruik van licht - iets wat je in traditionele zin niet kunt 'voelen' - om een mechanische beweging aan te drijven, vond ze magisch. Het riep bij haar de vraag op waarom onze maatschappij eigenlijk niet gebaseerd is op zonne-energie. Haar ouders legden uit dat zonne-energie gewoonweg te inefficiënt en dus te duur was. Maar dat laatste is vandaag de dag niet meer het geval.
Een ander bepalend moment in Saives jeugd was het bezoek aan een moskee in Iran, het geboorteland van haar moeder. De binnenkant van de moskee was bekleed met spiegels, waardoor het hele gebouw kon worden verlicht door een enkele kaars. "Hoe dat kon, was een raadsel voor mij. Ik wilde er meer over weten. Hoe werkt het licht en hoe kan het interacteren met iets anders?"
Die nieuwsgierigheid bracht haar van Heidelberg (Duitsland) via Los Angeles naar Twente, waar ze nu assistent-professor in de toegepaste natuurkunde is. "Waarom Twente? De infrastructuur is hier geweldig. Er is een gigantische cleanroom en elk apparaat dat ik nodig heb voor mijn onderzoek is beschikbaar. En Twente heeft natuurlijk MESA+, een van 's werelds toonaangevende onderzoeksinstituten voor nanotechnologie.”
MIT’s Innovators
Haar nieuwsgierigheid resulteerde in 2020 ook in de uitverkiezing voor de MIT's Innovators Under 35, een ranglijst waarop eerder namen als Mark Zuckerberg en Nobelprijswinnaar Novoselov prijkten. Saive werd bekroond voor de uitvinding en commercialisering van ‘effectief transparante contacten’ (ETC's), zilverkleurige driehoekige contacten die zonnepanelen efficiënter en goedkoper maken. "In conventionele panelen kun je niet alle zonne-energie gebruiken omdat de contacten het licht van de cellen weerkaatsen. De driehoekige vorm van de ETC’s sturen het licht naar de cel toe, waardoor de efficiëntie met ongeveer 5% toeneemt. Deze rendementsverhoging is een historische stap vooruit.”
Ondernemerschap
De doorbraak heeft ertoe geleid dat Saive medeoprichter is geworden van ETC Solar. Het bedrijf ontwikkelt een 3D-printer die in staat is om op grote schaal kleine metaalcontactstructuren te printen. “Als toegepast fysicus wil ik graag een ondernemende houding binnen de wetenschap stimuleren. Het is van groot belang dat wetenschappers leren hoe ze onderzoeksresultaten kunnen omzetten in oplossingen voor problemen in de samenleving. In eerste instantie ging ik ervan uit dat een grote, wetenschappelijk verantwoorde uitvinding automatisch door een bedrijf wordt overgenomen. Inmiddels weet ik dat wetenschappelijke resultaten complementair moeten zijn aan economische en praktische benaderingen. Pas dan wordt een technologie produceerbaar en schaalbaar.”
Doorgaan met innoveren
Saive richt zich nu op nieuwe gebieden binnen het zonnecelonderzoek. Hoewel zonnetechnologie al steeds beter kan concurreren met traditionele energiebronnen, is er nog veel ruimte voor verbetering. "We zijn nu bezig om nanofotonische materialen te ontwikkelen die in staat zijn om het licht optimaal te richten op zonnepanelen.”
Daarnaast ziet Saive mogelijkheden voor het koppelen van fotovoltaïsche aan andere (gevestigde) technologieën. Ze heeft in 2020 een NWO-Vidi-subsidie gekregen om de effecten te bestuderen van piëzo-elektrische materialen op fotovoltaïsche apparaten. Deze 'piëzofotomotie-apparaten' kunnen de deur openen naar toepassingen in de geneeskunde, zoals nanorobots voor het toedienen van geneesmiddelen.
Onderzoek en onderwijs
"De reden dat ik op een universiteit werk en niet bij een bedrijf of in een nationaal lab, is dat ik hier de mogelijkheid heb om met studenten te werken", zegt Saive. "Je kunt als wetenschapper impact hebben op de samenleving door uitvindingen te doen, maar vaak is dat toch een kwestie van geluk. Een goede leraar of mentor heeft elke dag een positieve invloed op studenten en kan ertoe bijdragen dat zij straks overal ter wereld geweldig werk kunnen doen. Het is een soort sneeuwbaleffect. Het trainen van de volgende generatie vernieuwers geeft me veel voldoening."
Saive voelt zich ook betrokken bij de iets jongere studenten. In 2019 hielp ze het Cycle-for-Science-project organiseren en reisde ze met de fiets van Bad Bentheim (Duitsland) naar Zandvoort. Onderweg leerde ze leerlingen op middelbare scholen over zonne-energie en liet ze hen zien hoe ze kleurstofzonnecellen kunnen maken. "We gebruikten veel huishoudelijke artikelen voor de cellen, onder andere bramen. De scholieren konden niet geloven dat het een werkende zonnecel zou zijn, maar uiteindelijk slaagden ze er toch in om met deze zelfgebouwde zonnecellen een kleine luidspreker van stroom te voorzien. Het was een geweldig project."
Over Rebecca Saive
Dr. Rebecca Saive (1987) is sinds januari 2018 assistent-professor toegepaste fysica in de Inorganic Materials Science Group van de Universiteit Twente. Tussen 2014 en 2018 werkte ze bij het California Institute of Technology (Caltech), eerst als postdoc en later als Senior Scientist. In 2017 was ze medeoprichter van de startup ETC Solar (nu: Mesoline).
Saive was finalist van de EU Prize for Women Innovators in 2020, stond in de Europese 'Innovators under 35' van MIT en werd geselecteerd voor de wereldwijde 'Innovators Under 35' award van MIT in 2020. In 2020 ontving zij een Vidi-subsidie van het NWO voor het project ‘Lichtgestuurde nanosystemen’.
Persfoto's
Deze persfoto's kunnen zonder copyright restricties worden gebruikt.