Delftse zonnecelonderzoeker Yifeng Zhao: ‘Efficiëntie is alles’

Waar begon jouw interesse voor zonne-energie?
‘Ik groeide op in Sichuan, een provincie in het zuidwesten van China. Het is er prachtig; er leven panda’s, het is rijk aan bossen, bergen, de lucht is schoon. Wanneer ik in een stad kwam, had ik fysieke last van vervuiling, en dat is nog steeds zo. Dat heeft ongetwijfeld een rol gespeeld in het ontstaan van mijn interesse voor schone energie.’

Hoe kwam je in Nederland terecht?
‘Ik studeerde milieuwetenschappen aan de Northwest A&F University in Xianyang. De focus lag op het oplossen van zaken die mis zijn gegaan, bijvoorbeeld het aanpakken van vervuiling van water en lucht. Voorkomen is echter beter dan genezen, we moeten af van fossiele brandstoffen. Daar wilde ik me op gaan richten en kwam 7 jaar geleden naar Nederland.’

Waarom de TU Delft?
‘Min of meer toevallig. Nederland was het meest aantrekkelijk vanwege de wereldwijd vermaarde reputatie van TU Delft en ook omdat studeren hier betaalbaar was voor mij. Dankzij het goed ontworpen zonne-energieprofiel dat deel uitmaakt van het masterprogramma Sustainable Energy Technology van de universiteit en de state-of-the-art cleanroom-faciliteiten, kon ik mijn interesse in en kennis van fotovoltaïsche technologieën verdiepen. Dat leidde eind vorig jaar tot het cum laude afronden van mijn Doctor of Philosophy (PhD) “Silicon Heterojunction Solar Cells, Perovskite/c-Si Tandem Solar Cells”.’

Je werkte mee aan het noteren van een wereldrecord.
‘We ontwikkelden een heterojunctie (hjt)-zonnecel met een efficiency van 24,2 procent; de best presterende kristallijn siliciumzonnecel van Nederland. Daarnaast werkte ik tijdens mijn PhD mee aan het ontwikkelen van een 4-terminal tandemzonnecel, met onze zonnecellen als bodemcellen en een toplaag van perovskiet zonnecellen van onze partner Solliance. We boekten een wereldrecord: 30,1 procent efficiëntie.’

Dat record stond niet lang.
‘Er wordt wereldwijd onderzoek gedaan naar deze technologieën. Dat is ook goed. We moeten heel veel zonnestroom opwekken om een CO2-neutraal energiesysteem te realiseren. Wat dat betreft hebben we nog een lange weg te gaan. Hoe hoger het rendement van zonnepanelen, hoe beter dus. Efficiëntie is alles, zeker in een land zoals Nederland waar de ruimte op land en daken beperkt is. Bovendien, hoe hoger het rendement van zonnecellen, hoe lager de kosten voor de opwek van zonnestroom. Dat zorgt voor versnelling van de energietransitie. Het is mooi om daaraan bij te mogen dragen.’

Jouw thuisland China laat zich op dit vlak niet onbetuigd.
‘En de Verenigde Staten ook niet. Maar Europa is heel sterk in R&D op het gebied van pv en kent verschillende researchcentra die meespelen in de wereldtop. Wat productie betreft staan we echter op grote achterstand. Ik denk dat er globaal een eerlijk evenwicht moet ontstaan op alle vlakken, overal onderzoek en productie. Het is dan bijvoorbeeld ook mooi om te zien dat een bedrijf als MCPV hier heterojunctiezonnecellen en -zonnepanelen wil gaan produceren. En ook de opkomst andere Nederlandse spelers zoals Solarge en HyET Solar is in dit verband zeer waardevol.’

Wanneer gaan we die silicium-perovskiet tandems daadwerkelijk op de markt zien?
‘Dat is een vraag die zo’n beetje op ieder congres dat ik de afgelopen jaren bezocht aan de orde kwam. Ze zijn meerdere malen aangekondigd door verschillende partijen, maar die zonnepanelen worden nog nergens in massa geproduceerd. Of dat over een 1 jaar wel zo is, of over 3 of 5 jaar, is lastig te achterhalen. De grote uitdaging is het minimaliseren van de instabiliteit van de perovskietlaag. Maar is het eenmaal zover dan is dat een mijlpaal in zonne-energietechnologie gezien hun veelbelovende rendement.’

Jij blijft daar als postdoc aan de TU Delft aan werken?
‘Dat is wat mij drijft. Ik wil voortbouwen op wat ik de afgelopen jaren heb geleerd om pv in Nederland vooruit te brengen. Het is wat dat betreft dus interessant of Europa in staat is een eigen pv-industrie met volume op te bouwen de komende jaren. De toekomst staat niet vast, die van mij dus ook niet.’