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 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 Paul 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 Licht Ladungs­träger erzeugt, die 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.

UzK / OD