Kijk 2017_2 DIGIMAG

n Johan Leijtens
deed van 2000
tot 2011 bij TNO
onderzoek naar
digitale zonnesensors.
In april
2012 richtte hij
Lens R&D op.
E
en zonnebloem waarvan de
bloemknop nog niet is geopend,
draait de hele dag
met de zon mee. Dat doet hij om zo de
maximale hoeveelheid licht te vangen,
die hij omzet in energie. Hetzelfde
principe wordt toegepast in zonnecentrales,
waarbij honderden spiegels
zonlicht opvangen en naar één punt
weerkaatsen. De spiegels of lenzen
draaien richting de zon, voor een
optimaal rendement.
De spiegels draaien niet vanzelf: ze
reageren op de input van een sensor
die continu naar de positie van de zon
zoekt. Zulke sensors krijgen nogal wat
te voortduren. “Ze staan op plekken
waar het overdag ontzettend warm
is en ’s nachts heel erg koud”, zegt
Johan Leijtens. Sinds 4,5 jaar werkt
hij aan nieuwe zonnesensors, met zijn
in Noordwijk gevestigde startup Lens
R&D. Daarbij laat Leijtens zich inspireren
door de ruimtevaart. Want net als
zonnecentrales halen ook satellieten
hun power uit de zon.
gen. “Is dat niet het geval, dan berekent
de sensor waar de zon staat en hoe hij
moet worden gedraaid om wél midden
in de zon te liggen.”
Aanvankelijk was er volgens Leijtens
genoeg interesse voor zijn vinding,
vooral dankzij de lage prijs. “Sensors
die de stand van de zon meten, worden
vaak op maat gemaakt en kosten
meer dan tienduizend euro per stuk.
Onze sensors zijn allemaal hetzelfde.
Daardoor kunnen wij een automatische
productielijn opzetten. De montage van
onze sensors is dus eigenlijk lopendebandwerk.
Daar ligt de besparing.”
Bovendien zouden de sensors van
Lens R&D zo’n 2 tot 3 procent meer
opbrengst kunnen genereren dan de
meeste andere sensors.
Ondanks die voordelen zijn de sensors
van Lens nog niet wijdverspreid. In
2015 stortte namelijk de markt voor
zonnecentrales in. Dat was vlak voordat
Leijtens en zijn inmiddels vijfkoppige
team sensors zouden gaan leveren
aan een van de grootste fabrikanten
van zonnecentrales (Soitec). Gewone
zonnepanelen waren in 2015 echter
al zoveel goedkoper geworden dat
ze prijstechnisch gezien de voorkeur
kregen.
Toch wil dat niet zeggen dat Leijtens’
uitvinding nooit zal worden gebruikt.
Dankzij het lopendebandwerk zijn de
zonnezoekers van Lens R&D goedkoper
te produceren dan de satellietsensors
waardoor Leijtens zich liet inspireren.
En dat is interessant voor de ruimtevaart.
“De Europese ruimtevaartorganisatie
ESA heeft ons gevraagd honderd
Geen maatwerk
De sensors die Leijtens bedacht, zijn
even vernuftig als klein. De BiSon64
bijvoorbeeld is net iets groter dan een
muntstuk van 2 euro. “Het is eigenlijk
niet meer dan een behuizing met een
fotodiode en een membraan”, vertelt de
Brabander. De fotodiode bestaat uit vier
vlakken en wordt afgeschermd door
een membraan met een klein gat erin.
De vlakken meten het zonlicht dat door
het gat valt. Het uitgangspunt is dat alle
vlakken evenveel zonlicht moeten krijunits
te bouwen om aan te tonen dat
onze sensors ongekalibreerd werken.
Dat betekent dat je ze niet eerst hoeft
uit te lijnen, maar ze gewoon vanuit de
verpakking direct op een satelliet kunt
plakken. Dat scheelt de ESA een hoop
werk.”
Verwoestende straling
In de ruimte gelden echter wel wat
andere standaarden: de temperatuurverschillen
zijn er extremer en de
aanwezige ruimtestraling kan elektronica
vernietigen. In nieuwe versies van
de sensors, zoals de BiSon74ET-RH,
worden andere materialen gebruikt,
zodat ze helemaal zijn voorbereid op
het functioneren buiten de dampkring.
Zo hebben ze een membraan van saffier
(in plaats van glas) dat elektronicaverwoestende
ruimtestraling tegenhoudt.
De behuizing is gemaakt van
titanium (in plaats van aluminium). Die
twee stoffen zetten ongeveer evenveel
uit als ze warm worden, wat meetfouten
voorkomt.
Als alles meezit, worden de sensors van
Lens R&D in de toekomst gebruikt om
op een goedkopere manier de fotovoltaïsche
cellen van satellieten richting
de zon te draaien. In eerste instantie
alleen bij satellieten tot 50 kilogram,
maar de hierboven al genoemde BiSon-
74ET-RH kan beter tegen straling en is
ook voor grotere satellieten geschikt.
“Over een paar jaar zouden we zomaar
eens onze eerste sensors in de ruimte
kunnen hebben.” n
Zonnezoeker
SPECS
Naam: BiSon64
Afmetingen: 49 bij 49 bij 10 millimeter
Gewicht: 21,7 gram met 2 gram
speling
Temperatuurbereik: werkzaam bij
temperaturen van -40 graden Celsius
tot +85 graden Celsius
Verwachte prijs: 3750 euro per stuk
Toekomstige modellen: BiSon64ET
(temperatuurbereik -125 graden
tot 125 graden Celsius, 7500 euro
per stuk); BiSon74ET-RH (bredere
licht invalshoek, hogere stralingsweerstand,
8500 euro per stuk).
Vier-kwadrantige
fotodiode
LENS R&D
Connector met
communicatiepennetjes
Behuizing
Membraan
2/2017 31