Perowskit-Display macht OLEDs Konkurrenz
Displays aus organischen Leuchtdioden (OLEDs) bekommen Konkurrenz. Denn Forscher der University of Cambridge http://cam.ac.uk haben einen Monitor auf Basis von Perowskit-Halbleitern entwickelt, der äußerst farbgetreu ist und sich preiswerter herstellen lässt als OLEDs. Perowskit ist ein natürlich vorkommendes Mineral, das auch Calciumtitanat oder Calciumtitanoxid genannt wird. Es wird bereits in Solarzellen genutzt, allerdings noch nicht kommerziell, weil die Lebensdauer noch zu wünschen übrig lässt.
Das Team um Dawei Di hat ein entscheidendes Problem gelöst. Kollege Richard Friend hatte schon vor vier Jahren Leuchtdioden auf Perowskit-Basis hergestellt. Sie waren jedoch nicht stabil, verloren mit der Zeit an Leuchtkraft. Di umging das Problem, indem er eine Kunststofffolie mit Perowskit beschichtete. Dieser Aufbau reduziert die Verluste an Leuchtkraft entscheidend. Nach Di sind sie die Ersten, die das mit einer Perowskit-Struktur geschafft haben.
Physikalisch gesehen, verhindert dieser Verbund die sogenannte Rekombination von positiven und negativen Ladungen aufgrund von Fehlern im Perowskit-Kristallgitter, die zu Leuchtkraftverlusten führen. Der Aufbau im Detail: Eine Seite der Kunststofffolie wird mit zweidimensionalem Perowskit beschichtet. Es ist nur so dicht wie ein einziges Molekül dieses Minerals. Die Rückseite erhält eine dickere Schicht aus dem gleichen Material. Wenn diese Anordnung mit Laserlicht angeregt wird, wandern elektrische Ladungspaare von der 2D- in die 3D-Struktur und das in einer Billionstel Sekunde. Am Ziel angekommen, vereinigen sich die gegensätzlichen Ladungen und emittieren Licht von extremer Leuchtkraft.
Lebensdauer als Hemmschuh
Der gegenwärtig erreichte Wirkungsgrad der Labormuster liegt bei rund 20 Prozent. Damit liegen sie im Bereich der besten OLEDs. Das ist laut den Wissenschaftlern ein neuer Rekord für Perowskit-LEDs, wie der ebenfalls zum Entwickler-Team gehörende Baodan Zhao bestätigt. An der Lebensdauer muss allerdings noch gearbeitet werden. Sie liegt bei lediglich 50 Stunden, viel zu wenig für eine kommerzielle Nutzung.
Aktuelle Onlineartikel
-
14. 03. 2024 Forschen im Pop-Up-Labor: CAIS erhält € 170.000 für transdisziplinäres Forschungsprojekt
-
13. 03. 2024 Grüne Startups als treibende Kräfte für eine nachhaltige Wirtschaft
-
12. 03. 2024 Neue Chips passen sich an ihre Aufgabe an
-
12. 03. 2024 Spezial-Elektrolyseur für grünen Strom
-
11. 03. 2024 Innovative Schmiermittel revolutionieren die Kaltumformung von Metallen
-
08. 03. 2024 Wie Oberflächenrauheit die Haftung weicher Materialien beeinflusst