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pte20200403001 Umwelt/Energie, Forschung/Entwicklung

Perowskit-Kristalle lösen LEDs und OLEDs ab

Verfahren deutlich einfacher zu bewerkstelligen - Herstellungskosten könnten stark sinken


Doktorand Heyong Wang im Werkstofflabor (Foto: Magnus Johansson, liu.se)
Doktorand Heyong Wang im Werkstofflabor (Foto: Magnus Johansson, liu.se)

Linköping (pte001/03.04.2020/06:00) - Leuchtdioden auf Perowskit-Basis lösen anorganische und organische Leuchtdioden (LED/OLED) laut Forschern der Universität Linköping http://liu.se schon bald ab. Die Schweden haben einen Schritt in Richtung stabile Perowskit-Solarzellen gemacht. Mit Kollegen aus Großbritannien, China und Tschechien haben sie ein neues Design entwickelt, das die Lebensdauer auf mehr als 100 Stunden verlängert. Immer noch zu wenig für den praktischen Einsatz, denn LEDs und OLEDs schaffen zehntausende Stunden.

Lebensdauer stark verlängert

Der Wunsch, optoelektronische Systeme auf Basis von Perowkit-Kristallen zu entwickeln, basiert vor allem auf der Tatsache, dass die Herstellungskosten drastisch sinken, wenn sie einmal fit sind für den Langzeiteinsatz. Die Kristalle benötigen für das Wachstum weder Reinräume noch hohe Temperaturen.

Feng Gao und sein Assistenzprofessor Xiao-Ke Liu setzen Perowskit-Kristalle ein, die mit Jod und Blei dotiert sind. Außerdem haben sie Formamidiniumsalz hinzugefügt, ein organisches Material. Diese speziellen Perowskit-Kristalle betteten sie in eine Matrix aus organischen Molekülen ein und formten sie zu einem dünnen Film. "Diese Moleküle mit zwei Aminogruppen an den Enden helfen bei der Entstehung einer qualitativ hochwertigen Kristallstruktur und sorgen für eine längere Lebensdauer", sagt Gaos Doktorand Heyong Wang.

Suche nach Alternative zu Blei

"Wir würden gern auf Blei verzichten, aber wir haben noch keinen gleichwertigen Ersatz gefunden. Wir arbeiten hart daran", so Gao. Im nächsten Schritt will er mit seinem Team unterschiedlich zusammengesetzte Perowskit-Kristalle und andere organische Moleküle testen, um die Stabilität noch zu erhöhen und die Farbpalette zu erweitern. Eines der Ziele ist die Herstellung einer weiß strahlenden Leuchtdiode, die für Beleuchtungszwecke dient.

(Ende)
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