“Wundersubstanz” revolutioniert LEDs

Perowskit macht flexible Farbdisplays künftig günstig und leicht herstellbar

Farbige LEDs aus Perowskit könnten bald sowohl preiswerter als auch leichter sein als bisherige. Eine Mischform von Perowskit – dasselbe Material, das erst kürzlich als geignet erkannt worden war, um hoch effiziente http://www.cam.ac.uk/sites/www.cam.ac.uk/files/styles/content-580x288/public/news/research/news/led-perovskite.png?itok=SShCtRUvSolarzellen herzustellen (siehe solarify.eu/neues-altes-pv-wundermaterial), die eines Tages Silikon ersetzen könnten – ist nun zur preisgünstigen und einfachen Herstellung von LEDs verwendet worden. Das eröffnet eine breite Reihe kommerzieller Anwendungen, wie flexible und farbige LEDs. Diese besondere Familie von Halbleiter-Perowskiten hat in den letzten Jahren für Aufsehen im Bereich der Solarzellen-Produktion gesorgt, nachdem eine Gruppe um den Wissenschaftler Henry Snaith an der Universität Oxford herausgefunden hatte, dass sie in der Umwandlung von Licht in Elektrizität bemerkenswert effizient waren.

In gerade zwei kurzen Jahren haben auf Perowskit beruhende Solarzellen mit Wirkungsgraden von fast 20 % ein Niveau erreicht, für das herkömmliche Silikon-Solarzellen 20 Jahre brauchten. Jetzt haben Forscher der Universitäten von Cambridge, Oxford und der Ludwig-Maximilians-Universität München eine neue Anwendung für Perowskit-Materialien demonstriert, indem sie diese dazu verwendeten, um LEDs mit hoher Lichtausbeute herzustellen. Die Ergebnisse wurden in Nature-Nanotechnologie veröffentlicht.

Mit dem allgemeinen Begriff Perowskite werden Materialien mit kennzeichnender quaderförmig-diemantartiger Kristallstruktur bezeichnet. Sie sind lange wegen ihrer Supraleitung und eisenelektrischen Eigenschaften von Interesse gewesen. Aber in den vergangenen Jahren hat ihre Fähigkeit, Licht in elektrische Energie umzuwandeln, eine Fülle potenzieller Anwendungen eröffnet.

Die für die LEDs verwendeten Perowskite sind so genannte metallorganische Halogenid-Perowskite. Sie enthalten eine Mischung aus Blei, kohlenstoffbasierenden Ionen und Halogenionen genannte Halogenide. Diese Perowskite sind leicht löslich. Wenn sie trocknen, bilden sie kleine Kristalle  – sie sind leicht und damit preisgünstig herzustellen.

[note Der deutsche Mineraloge Gustav Rose (1798–1873) beschrieb 1839 zum ersten Mal Perowskit. Er entdeckte das Mineral in einer Druse, die er von Oberbergmeister Kämmerer aus St. Petersburg erhalten hatte. Rose beschrieb die Kristallform, bestimmte Härte (5,5 auf der Härteskala nach Mohs) und Dichte des Minerals. Er bestimmte die Bestandteile Calcium- und Titan(IV)-oxid und benannte das neue Mineral Perowskit nach dem russischen Politiker und Mineralogen Lew Alexejewitsch Perowski (1792–1856).]

Die Forscher der drei Universitäten wollen jetzt die Effizienz der LEDs weiter erhöhen um sie für Diodenlaser zu verwenden, wie sie in einer Reihe von wissenschaftlichen, medizinischen und industriellen Anwendungen, wie etwa Materialbearbeitung und Medizintechnik, eingesetzt werden. Die ersten kommerziell verfügbaren LED-Bauelemente auf Basis des Perowskit-Materials werden in den nächsten fünf Jahren zur Verfügung stehen.
->Vollständiger englischer Text (und Quelle): cam.ac.uk