Neue Wege Licht zu sehen und Information zu speichern

Chips und Transistoren auf Siliziumbasis bilden seit den 1950er Jahren das Herzstück jeglicher Elektronik.

Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit und der steigende Bedarf an erneuerbaren Energiequellen haben auf wissenschaftlicher wie technologischer Ebene ein großes Interesse geweckt, neuartige elektronische Bauteile mit organischen Materialien zu entwickeln, um sukzessive Siliziumbauteile zu ersetzen.

Ähnlich wie bei Lebewesen dient in organischen Bauteilen Kohlenstoff in komplexen Molekülen als zentrale Funktionskomponente. Das macht sie günstiger, umweltverträglicher und besser wiederverwertbar.

Die derzeit kommerziell erfolgreichsten organischen Bauteile sind sogenannte OLEDs, organische Leuchtdioden, die in Displays von Smartphones zum Einsatz kommen. Weitere vielversprechende Anwendungen sind organische Solarzellen, die äußerst kostengünstig und klimafreundlich Strom erzeugen, oder hocheffiziente Gebäudebeleuchtungen, die den Stromverbrauch beträchtlich senken könnten.

Yajun Gao und Prof. Dr. Paul H.M. van Loosdrecht vom II. Physikalischen Institut der Universität zu Köln haben in Kooperation mit Forschern der chinesischen Jilin Universität und der University of Nottingham auf diesem Gebiet beträchtliche Fortschritte erzielt. Dem Forscherteam gelang es, ein organisches Bauteil zu entwickeln, in dem Ladungsträger, die durch Licht erzeugt werden, ungefähr 10.000 Mal länger erhalten bleiben, als bislang für möglich gehalten wurde.

Dieses kleine Bauteil basiert auf organischen Molekülen und ist so konzipiert, dass sich ein elektrisches Feld darin aufbaut, das die Ladungsträger in einer Potenzialsenke einfängt und somit verhindert, dass sie verloren gehen. Das eröffnet die Möglichkeit, vollkommen neuartige elektronische Bauteile zu entwickeln, wie etwa hochempfindliche Lichtdetektoren, die entlegene Sterne abbilden können, oder flexible Speicherelemente für elektronische Geräte, die in Kleidungsstücken und Textilien eingearbeitet sind.

Ausführlich sind die Forschungsergebnisse in einem Artikel dargestellt, der unter dem Titel „Organic Electronics: Engineering Ultra Long Charge Carrier Lifetimes in Organic Electronic Devices at Room Temperature“ in der Zeitschrift „Advanced Material Interfaces” veröffentlicht wurde.

Veröffentlichung:
Yajun Gao, Roderick C. I. MacKenzie, Yang Liu, Bin Xu, Paul H.M. van Loosdrecht and Wenjing Tian, “Organic Electronics: Engineering Ultra Long Charge Carrier Lifetimes in Organic Electronic Devices at Room Temperature”, Advanced Materials Interfaces, Volume 2, Issue 4, March 6, 2015

Rückfragen:
Prof. Dr. Paul H. M. van Loosdrecht
Universität zu Köln
Physikalisches Institut II
Email: pvl@ph2.uni-koeln.de
Phone: +49 (0)221 470-2707