Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 1 De natuur als bron van inspiratie John van Roosmalen.

Presentatie over: "Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 1 De natuur als bron van inspiratie John van Roosmalen."— Transcript van de presentatie:

1 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 1 De natuur als bron van inspiratie John van Roosmalen Joint Solar Panel Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie Bergen (NH) 21-22 maart 2002 John van Roosmalen ECN Zonne-energie

2 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 2 De natuur als bron van inspiratie John van Roosmalen h - + 99% QE (foton --> elektron)

3 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 3 De natuur als bron van inspiratie John van Roosmalen 55% energieverlies h - +

4 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 4 De natuur als bron van inspiratie John van Roosmalen Voorbeelden representatief voor zonne-energie uit de natuur ter inspiratie Wat heeft de plant in petto Fotosynthese in bacterien Wesp (hoornaar) We hebben goede zonnecellen (99% QE) We hebben energieverlies (55% minimaal) De natuur als inspiratie voor hoog-rendements zonnecellen? Chemoluminescentie Fotosynthese Ogen

5 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 5 De natuur als bron van inspiratie John van Roosmalen Kijk twee keer als je iets goed wilt zien, maar slechts éénmaal als je schoonheid wilt zien. Henri-Frédéric Amiel, 1852. De diepste waarheid maakt zich in ons denken zichtbaar dankzij het onzichtbare. Georges Vantongerloo, 1918.

6 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 6 Planten zijn vooral aangepast aan de mogelijkheid om te leven bij ook maar de geringste hoeveelheid licht, kunnen bijvoorbeeld hele grote bladeren hebben (tot 9 m 2 ). Bij ons gaat het natuurlijk om opbrengst en prijs per vierkante meter bij volle zon. Als er voldoende licht is zijn de pigmenten in een blad random verdeeld. Slechts bij weinig licht is een van de eerste maatregelen het concentreren van fotosystemen in de toplaag van het blad. Wat heeft de plant in petto

7 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 7 Wat heeft de plant in petto Tracking

8 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 8 Wat heeft de plant in petto Wave-guide (symbiose)

9 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 9 Wat heeft de plant in petto Lotus-effect

10 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 10 De natuur als bron van inspiratie John van Roosmalen

11 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 11 De natuur als bron van inspiratie John van Roosmalen

12 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 12 De natuur als bron van inspiratie John van Roosmalen

13 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 13 Wat heeft de plant in petto Lotus-effect Het is de ‘vernieuwbare’ waslaag die het hem doet.

14 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 14 Wat heeft de plant in petto Lotus-effect

15 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 15 Fotosynthese in ‘paarse bacteriën Self-assembly: spectrum broadening

16 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 16 Fotosynthese in ‘paarse bacteriën Geordende complexiteit werkt efficient

17 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 17 Fotosynthese in ‘paarse bacteriën

18 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 18 Fotosynthese in ‘ijzer-arme bacteriën

19 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 19 Fotosynthese Antennes en spectrumverbreding

20 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 20 De wesp

21 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 21 De wesp

22 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 22 De wesp ( of eigenlijk de Hoornaar ) - Zonnecel op achterlijf, met: organische half-geleiders pn-junctie concentratie oppervlakte-textuur rhodopsin als pigment energie-opslag - Zijde van cocon halfgeleidend - Ilmeniet in nest Ishay et al. J. Electron Microscopy 49, 559-568, 2000

23 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 23 De wesp ( of eigenlijk de Hoornaar )

24 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 24 De wesp ( of eigenlijk de Hoornaar )

25 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 25 De wesp Ilmeniet, FeTiO 3 als zwaartekracht-sensor report that a tiny crystal --no more than 0.1 millimeter in diameter --is glued to the domed roof of each cell I. Stokroos et al., Nature, 7 juni 2001

26 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 26 Chemoluminescentie Omzetten van zonne-energie in chemische energie en vervolgens in luminescentie. Vuurvlieg is 90% efficient in omzetten van chemische energie (ATP) in monochromatisch licht. 90% van alle leven in de oceaan maakt zijn eigen licht.

27 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 27 Chemoluminescentie

28 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 28 Chemoluminescentie

29 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 29 Chemoluminescentie

30 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 30 Chemoluminescentie Zonlicht --> chemische energie (golflengte onafhankelijk) Chemoluminescentie --> monochromatisch licht --> zonnecel

31 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 31 Wat heeft de plant in petto Fotosynthese

32 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 32 Wat heeft de plant in petto Fotosynthese

33 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 33 Plant twee-foton Zonnecel twee-foton?

34 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 34 Koskelainen, A., Ala-Laurila, P., Fyhrquist, N. & Donner, K. Measurement of thermal contribution to photoreceptor sensitivity. Nature 403, 202 (2000). Het vermogen van je ogen Thermisch-geassisteerde excitatie Ogen blijken om goed kleur te kunnen scheiden gebruik te maken van een thermisch bijdrage aan de excitatie.

35 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 35 Het vermogen van je ogen Thermisch-geassisteerde excitatie

36 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 36 Het vermogen van je ogen Thermisch-geassisteerde excitatie

37 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 37 Thermisch geassisteerd excitatie h - +

38 Workshop Grensverleggende Ideeën voor Fotovoltaïsche Conversie, 21 en 22 maart 2002 Bergen (NH) 38 De natuur als bron van inspiratie John van Roosmalen Het vertrouwen dat in het hart van een zaadje wacht, belooft een wonder van leven, al kan zij het niet onmiddellijk bewijzen. Rabindranath Tagore, 1928 Het is niet genoeg de Zon te bezitten, men moet haar ook weg kunnen geven. Paul Claudel Als in één mens op een zolderkamertje het vuur hevig genoeg brandt, zal hij de hele wereld in vuur en vlam zetten. Antoine de Saint-Exupéry, 1939