Advanced materials

Binnen de Advanced Materials groep combineren we fysische kennis met chemische kennis en weten we op die manier slimme verbindingen te maken tussen materialen. Hierbij kunt u denken aan het mengen van twee kunststoffen, het combineren van anorganische en organische materialen of het met vezels versterken van een materiaal. Wat deze vraagstukken allemaal gemeen hebben, is dat op het grensvlak van materialen een bepaalde interactie gewenst is. Deze interactie kan bereikt worden door het modificeren van één of meerdere materialen.

De expertise van de Advanced Materials groep is het vinden van slimme mogelijkheden om de juiste interactie te bereiken. Deze interactie ontstaat niet door een trial-and-error proces, maar wordt bereikt door het nauwkeurig analyseren en interpreteren van materialen. Dit vraagt om zeer geavanceerde analysetechnieken, gecombineerd met een flinke dosis fysische en chemische kennis.

PTG Eindhoven is specialized in material research and innovation.

Een voorbeeld van een Advanced Materials project:

Zonnecellen

Zonnecellen kunnen zonlicht omzetten in elektriciteit. Velden met zonnepanelen absorberen een groot deel van het zonlicht, maar slechts een klein gedeelte van dit licht wordt gebruikt voor de energieopwekking. De rest van het zonlicht wordt omgezet in thermische energie, waardoor de panelen significant opwarmen en de efficiëntie verlaagd wordt.

Een mogelijke oplossing voor het verlies van efficiëntie door opwarming is om het zonlicht eerst op te vangen met Luminescent Solar Concentrators (LSC) en daarna alleen het gedeelte van het zonlicht wat voor energieopwekking zorgt, te transporteren naar kleine fotovoltaïsche cellen, die aan de zijkant van de LSC bevestigd zijn. Deze aanpak voorkomt oververhitting van zonnepanelen en verlaagt ook de productiekosten van de zonnepaneelsystemen.

Om goed functioneren van de LSC-zonnecel module te waarborgen, is het noodzakelijk dat de thermische eigenschappen van de LSC en de zonnecel op elkaar afgestemd zijn. Verschillen in de thermische uitzetting van beide componenten kan leiden tot een ophoping van spanning en uiteindelijk schade aan de module.

PTG/e heeft geholpen met de bepaling van de uitzetting van LSC en zonnecel als functie van de temperatuur. Hierdoor kon de temperatuur bepaald worden waarbij zonnecellen zouden breken als gevolg van een mismatch in de uitzettingscoëfficiënten.
De keuze van het goede type lijm tussen zonnecel en LCS kan deze mismatch voorkomen en is cruciaal voor het goed functioneren van de LSC-zonnecel module.

Over dit werk is een artikel gepubliceerd.