Ik weet niet of het wat is, maar het Duitse technologische instituut KIT produceert meestal geen rommel. Dat instituut heeft een nieuw materiaal geconstrueerd, bestaand uit metallorgaanverbindingen, voor zonnecellen. Het materiaal is buigzaam. Volgens Christof Wöll van het instituut voor functionele grensvlakken van het KIT is er een deur geopend naar een nieuwe wereld. “Dit is het begin en we zijn nog lang niet aan het einde.” Over het rendement van de cellen hebben de onderzoekers het niet in de openbare stukken. Wel over een opmerkelijk rendement. Bluf?

Metallorgaanverbindingen, vaak aangeduid met de Engelse bestaan afko MOF, bestaan, zoals het woord al suggereert uit metaalatomen op ‘strategische’ plaatsen in organische ketens zijn ingepast. Ze zijn populair omdat ze door verandering van de bouwstenen in functionaliteit zijn aan te passen, een soort lego-molecuul. Er zijn inmiddels al meer dan 20 000 verschillende MOFs ontwikkeld, de meeste, vanwege hun structuur, voor de scheiding en opslag van gassen.
Het nieuwe materiaal bestaat in basis uit de organische verbinding porfyrine en metalen. Porfyrines zijn verbindingen die bestaan uit vier vijfringen met in elk een stikstofatoom. Deze porfyrine-MOFs schijnen leuke fotovoltaïsche eigenschappen te hebben. Naast een hoge effeciëntie in de ‘aanmaak’ van ladingdragers is ook de geleidbaarheid goed, zo beweren de onderzoekers. In de natuur worden porfyrines veelvuldig gebruikt, onder meer in hemoglobine en chlorofyl. Chlorofyl (bladgroen) zet licht om in chemische energie. Ziedaar. “Voor zonnecellen hebben we slechts een enkel organisch molecuul nodig”, zegt Wöll. De onderzoekers denken het rendement van de porfyrinecellen danig op te kunnen poken door de poriën in de molecuulstructuur op te vullen met moleculen die lading opnemen en doorgeven. Het materiaal wordt, volgens een speciaal door KIT ontwikkeld procédé, laag voor laag opgebouwd. Wöll: “Dat SURMOF-proces is geschikt voor continue productie en maakt in principe ook het opbrengen op een kunststofdragermateriaal mogelijk.” De opgebrachte MOF-laag is maar 100 nm dik. Dat maakt flexibele zonnecellen mogelijk, ook op kleding (dus). In vergelijking met het voor zonnecellen gebruikelijke silicium, zouden deze porfyrineverbindingen goedkoop zijn te produceren.

Bron: Alpha Galileo