Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Lösungen für transparente Kontaktelektroden

29.01.2013
Transparente Kontaktelektroden werden heute überall eingesetzt, in Flachbildschirmen, Solar-Modulen oder in den neuen organischen Leuchtdioden-Anzeigen. In der Regel bestehen sie aus Metalloxiden wie In2O3, SnO2, ZnO and TiO2.

Doch da Rohstoffe wie Indium immer teurer werden, suchen Forscher nach alternativen Lösungen. Dr. Klaus Ellmer, Wissenschaftler am HZB, hat in einem Übersichtsartikel im renommierten Wissenschaftsjournal Nature Photonics Vor- und Nachteile von etablierten und neuen Materialien für solche Kontaktelektroden ausgeleuchtet.


Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von Nanodrähten aus Silber mit Durchmessern von 0,1 Mikrometern und Längen zwischen 5 und 10 Mikrometern.
Bild: ACS Nano 3: 1767-1774

Dabei haben Nanostrukturen aus Metallen (Ag oder Cu) oder Kohlenstoff interessante Eigenschaften, die durch weitere Forschung nutzbar gemacht werden könnten. Auch die Kohlenstoff-Modifikation Graphen könnte sich als transparente Kontaktelektrode eignen, weil Graphen nicht nur durchsichtig, sondern auch extrem leitfähig ist.

Diese Eigenschaften hängen ebenfalls mit dem Aufbau des Materials zusammen: Graphen besteht aus nur einer Lage von Kohlenstoff-Atomen, die sich zu einem sechseckigen „Bienenwaben“-Gitter anordnen; in den zwei Dimensionen dieser Ebene können sich die Elektronen fast frei bewegen.

„Solche neuen Materialien können mit konventionellen Lösungen kombiniert werden oder auch ganz neue Einsatzgebiete erobern“, meint Ellmer. Dazu müssen Forschungsteams jedoch noch Lösungen für bekannte Probleme, zum Beispiel Kurzschlüsse, bei Nanostrukturen finden und die Transportmechanismen weiter aufklären. Interessant wäre auch, ob sich solche zweidimensionalen „Elektronengase“ noch in anderen Materialien als dem bekannten Graphen bilden. Über den Erfolg wird am Ende entscheiden, ob die neuen Materialien auch im praktischen Einsatz dauerhaft stabil funktionieren und wie günstig sie sich herstellen lassen.

Der Beitrag von Klaus Ellmer ist am 30. November online in Nature photonics erschienen, doi:10.1038/nphoton.2012.282

Weitere Informationen:
Dr. Klaus Ellmer
Institut Solare Brennstoffe
Tel.: +49(0)30 8062 - 42770
E-Mail:ellmer@helmholtz-berlin.de
Pressestelle
Dr. Antonia Rötger
Abteilung Kommunikation
Tel: +49(0)30 8062 - 43733
Mail antonia.roetger@helmholtz-berlin.de

Dr. Ina Helms | Helmholtz-Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-berlin.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Computational High-Throughput-Screening findet neue Hartmagnete die weniger Seltene Erden enthalten
25.05.2016 | Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

nachricht Der Quanten-Strom im Graphen
20.05.2016 | Technische Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Computational High-Throughput-Screening findet neue Hartmagnete die weniger Seltene Erden enthalten

Für Zukunftstechnologien wie Elektromobilität und erneuerbare Energien ist der Einsatz von starken Dauermagneten von großer Bedeutung. Für deren Herstellung werden Seltene Erden benötigt. Dem Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg ist es nun gelungen, mit einem selbst entwickelten Simulationsverfahren auf Basis eines High-Throughput-Screening (HTS) vielversprechende Materialansätze für neue Dauermagnete zu identifizieren. Das Team verbesserte damit die magnetischen Eigenschaften und ersetzte gleichzeitig Seltene Erden durch Elemente, die weniger teuer und zuverlässig verfügbar sind. Die Ergebnisse wurden im Online-Fachmagazin »Scientific Reports« publiziert.

Ausgangspunkt des Projekts der IWM-Forscher Wolfgang Körner, Georg Krugel und Christian Elsässer war eine Neodym-Eisen-Stickstoff-Verbindung, die auf einem...

Im Focus: University of Queensland: In weniger als 2 Stunden ans andere Ende der Welt reisen

Ein internationales Forschungsteam, darunter Wissenschaftler der University of Queensland, hat im Süden Australiens einen erfolgreichen Hyperschallgeschwindigkeitstestflug absolviert und damit futuristische Reisemöglichkeiten greifbarer gemacht.

Flugreisen von London nach Sydney in unter zwei Stunden werden, dank des HiFiRE Programms, immer realistischer. Im Rahmen dieses Projekts werden in den...

Im Focus: Computational high-throughput screening finds hard magnets containing less rare earth elements

Permanent magnets are very important for technologies of the future like electromobility and renewable energy, and rare earth elements (REE) are necessary for their manufacture. The Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials IWM in Freiburg, Germany, has now succeeded in identifying promising approaches and materials for new permanent magnets through use of an in-house simulation process based on high-throughput screening (HTS). The team was able to improve magnetic properties this way and at the same time replaced REE with elements that are less expensive and readily available. The results were published in the online technical journal “Scientific Reports”.

The starting point for IWM researchers Wolfgang Körner, Georg Krugel, and Christian Elsässer was a neodymium-iron-nitrogen compound based on a type of...

Im Focus: Mit atomarer Präzision: Technologien für die übernächste Chipgeneration

Im Projekt »Beyond EUV« entwickeln die Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT in Aachen und für angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena wesentliche Technologien zur Fertigung einer neuen Generation von Mikrochips mit EUV-Strahlung bei 6,7 nm. Die Strukturen sind dann kaum noch dicker als einzelne Atome und ermöglichen besonders hoch integrierte Schaltkreise zum Beispiel für Wearables oder gedankengesteuerte Prothesen.

Gordon Moore formulierte 1965 das später nach ihm benannte Gesetz, wonach sich alle ein bis zwei Jahre die Komplexität integrierter Schaltungen verdoppelt. Er...

Im Focus: Ein negatives Enzym liefert positive Resultate

In den letzten zwanzig Jahren hat die Chemie viele wichtige Instrumente und Verfahren für die Biologie hervorgebracht. Heute können wir Proteine herstellen, die in der Natur bisher nicht vorkommen. Es lassen sich Bilder von Ausschnitten lebender Zellen aufnehmen und sogar einzelne Zellen in lebendigen Tieren beobachten. Diese Woche haben zwei Forschungsgruppen der Universitäten Basel und Genf, die beide dem Nationalen Forschungsschwerpunkt Molecular Systems Engineering angehören, im Forschungsmagazin «ACS Central Science» präsentiert, wie man ein nicht-natürliches Protein designt, das völlig neue Fähigkeiten aufweist.

Proteine sind die Arbeitspferde jeder Zelle. Sie bestehen aus Aminosäurebausteinen, die als Kette verbunden sind, welche sich zu funktionalen Maschinen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juli 2016

25.05.2016 | Veranstaltungen

"European Conference on Modelling and Simulation" an der OTH Regensburg

25.05.2016 | Veranstaltungen

Fachtagung »Magnetwerkstoffe und Seltene Erden«

25.05.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

ILA 2016: Additive Produktion ­einsatzfähiger Bauteile durch effiziente Prozessketten

25.05.2016 | Messenachrichten

Reliable in-line inspections of high-strength automotive body parts within seconds

25.05.2016 | Messenachrichten

Wie Zellen Barrieren überwinden

25.05.2016 | Förderungen Preise