Fotovoltaïsch

Als student was ik direct gefascineerd toen ik voor het eerst leerde hoe zonnecellen gebruik maken van het fotovoltaïsch effect om de meest overvloedige energievorm, zonne-energie, rechtstreeks om te zetten in de meest veelzijdige vorm, elektriciteit. Op dat moment besloot ik dat ik in de fotovoltaïsche sector wilde gaan werken, ook al waren zonnepanelen in die tijd verre van rendabel. In de afgelopen decennia heb ik getuige mogen zijn van de technologische innovaties die van zonne-elektriciteit de aantrekkelijke hernieuwbare energiebron hebben gemaakt die het vandaag is. Hoewel dit hand in hand ging met een exponentiële groei van de geïnstalleerde zonne-energie capaciteit, wordt vandaag de dag "slechts" 10% van de Nederlandse, en 4% van de wereldwijde elektriciteit, opgewekt door fotovoltaïsche panelen. Vandaag staan we dus nog maar aan het begin van de energietransitie. Aan de horizon gloren nog veel meer baanbrekende innovaties op het gebied van fotovoltaïsche materialen, zonnecelarchitecturen, moduleconcepten en systeemontwerpen. Ik voorzie een zonnige toekomst voor fotovoltaïsche energie.

Modelleren

Aan de TU Eindhoven heb ik Technische Natuurkunde gestudeerd en kreeg ik interesse in het ontwikkelen van fysische modellen. In 2008 ben ik gepromoveerd op 'Optical Absorption Factor of Solar Cells for Photovoltaic/Thermal Systems' onder begeleiding van prof. Ronald van Zolingen. De algoritmes die ik ontwikkeld heb, vormen de basis van het zonnecel optische model 'GenPro4', dat vandaag de dag wereldwijd door onderzoekers wordt gebruikt. Vervolgens werd ik in 2009 door prof. Miro Zeman uitgenodigd om toe te treden tot de PVMD-groep aan de TU Delft, om de modelleermogelijkheden van de groep uit te breiden. Mijn sabbatical heb ik doorgebracht in de zonnecelgroep van Dr. Kenji Yamamoto bij Kaneka corporation in Japan. Uiteindelijk kreeg ik in 2019 van prof. Olindo Isabella de kans om de bovengenoemde onderzoekslijn van 'photovoltaic multiscale modelling' te leiden in de PVMD groep. In de loop der jaren ben heb ik een scala aan modelleringstaken uitgevoerd, heb ik gewerkt in Nederlandse, Europese en bilaterale projecten en heb ik met veel plezier samengewerkt met vele experts in het veld. Voor meer details over de onderwerpen, zie de lijst van publicaties hieronder.

Multischaal

Binnen de sectie Photovoltaic Materials and Devices (PVMD) ben ik verantwoordelijk voor de onderzoekslijn 'fotovoltaïsche multischaalmodellering'. Hoewel er geavanceerde modellen bestaan, variërend van atomistische modellen van fotovoltaïsche materialen tot energieopbrengstmodellen voor grootschalige fotovoltaïsche energiecentrales, is de uitdaging om deze modellen te integreren. Een model dat kwantitatief inzicht geeft in de wijze waarop wijzigingen op de kleinste schaal doorwerken op de grootste schaal bestaat nog niet, maar zou de ontwikkeling van de volgende generatie fotovoltaïsche energie aanzienlijk kunnen versnellen. Daarom is het de missie van ons team om een geïntegreerd modelleerkader te ontwikkelen voor het ontwerpen van de volgende generatie fotovoltaïsche materialen, apparaten, modules en systemen. Dit helpt ook de kloof te overbruggen tussen fundamenteel onderzoek en de toepassingskant.

Lees meer