Durchsichtig und leitend: Forscher entdecken neue Eigenschaften von Kupferiodid

Die Forscher haben ihre neuen Erkenntnisse gerade in dem renommierten Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlicht. „Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass Kupferiodid sowohl durchsichtig als auch ein sogenannter p-Leiter ist. In einem p-Leiter findet die elektrische Leitung durch positive geladene 'Löcher' statt und nicht durch negativ geladene Elektronen.

In einem thermoelektrischen Bauelement wird eine Temperaturdifferenz und ein damit verbundener Wärmefluss in elektrische Energie verwandelt“, erklärt der aus China stammende Nachwuchswissenschaftler Dr. Chang Yang vom Felix-Bloch-Institut für Festkörperphysik der Universität Leipzig, der bei den Forschungsarbeiten federführend war. Er arbeitete mit der Technischen Hochschule Deggendorf und der Northumbria University in Newcastle upon Tyne in Großbritannien zusammen.

Die Arbeitsgruppe um Physiker Prof. Dr. Marius Grundmann von der Universität Leipzig forscht schon seit Jahren mit modernen Herstellungs- und Analyseverfahren intensiv zu den Eigenschaften des Kupferiodids. So gelang es unter anderem, die kombinierte Leitfähigkeit und Transparenz deutlich zu erhöhen.

Auf der Basis der aktuellen Forschungsergebnisse können mit Kupferiodid nun Energieerzeuger gebaut werden, die zum Betrieb transparenter Schaltkreise dienen. Diese wurden auch an der Universität Leipzig entwickelt. Diese eignen sich unter anderem zur Anwendung auf Fenstern und in Displays.

In den Materialien, aus denen sie bestehen, sind die Elektronen zudem viel schneller als in amorphem Silizium, dem Standard-Material für Dünnfilm-Transistoren, und die Schaltkreise daraus sind energiesparender. Die dünnen Kupferiodid-Schichten sind außerdem auf Polymer-Folie flexibel und eignen sich damit beispielsweise für die Nutzung in Kleidung, auf intelligenten Pflastern oder in biegsamen Displays.

Karl Wilhelm Bädeker entdeckte um 1905 während seiner Habilitation an der Universität Leipzig Kupferiodid als weltweit ersten transparenten Leiter.

Originaltitel der Veröffentlichung in „Nature Communications“:
„Transparent Flexible Thermoelectric Material Based on Non-toxic Earth-Abundant p-Type Copper Iodide Thin Film“, doi: 10.1038/ncomms16076

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Marius Grundmann
Telefon: +49 341 97-32650
E-Mail: grundmann@physik.uni-leipzig.de
Web: www.uni-leipzig.de/~hlp

Dr. Chang Yang
Telefon: +49 341 97 32642
E-Mail: chang.yang@physik.uni-leipzig.de

https://www.nature.com/articles/ncomms16076