Aus zwei mach eins: Wie aus grünem Licht blaues wird

Veröffentlicht am19. August 201610. Juli 2022Autorgh

KIT: Metallorganische Gerüste mit Huckepack-Struktur eröffnen neue Möglichkeiten für Solarzellen und Leuchtdioden

Die Hochkonversion von Photonen ermöglicht, Licht effizienter zu nutzen: Zwei Lichtteilchen werden in ein Lichtteilchen mit höherer Energie umgewandelt. Forscher am KIT haben nun erstmals gezeigt, dass innere Grenzflächen zwischen oberflächengebundenen metallorganischen Gerüstverbindungen (SURMOFs) sich optimal dafür eignen – sie haben aus grünem Licht blaues Licht gemacht. Dieses Ergebnis wurde nun in der Fachzeitschrift Advanced Materials vorgestellt und eröffnet neue Möglichkeiten für optoelektronische Anwendungen wie Solarzellen oder Leuchtdioden.

Der von den Karlsruher Forschern gezeigte Prozess der Photonen-Hochkonversion basiert auf der sogenannten Triplett-Triplett-Annihilierung. Zwei Moleküle sind involviert: ein Sensibilisatormolekül, das Photonen, das heißt Lichtteilchen, absorbiert und Triplett-Anregungszustände erzeugt, und ein Emitter-Molekül, das diese Triplett-Anregungszustände übernimmt und über Triplett-Triplett-Annihilierung ein Photon aussendet, das energiereicher ist als die ursprünglich absorbierten Photonen. „Die Herausforderung besteht darin, diesen Prozess möglichst effizient zu gestalten“, erklärt Dr. Ian Howard, Nachwuchsgruppenleiter am IMT. „Wir haben die Sensibilisator- und Emitterschichten so aufeinander abgestimmt, dass wir eine niedrige Konversionsschwelle und zugleich eine hohe Lichtausbeute erreicht haben.“

Ausführliche Informationen in der Pressemitteilung 112/2016.

Artikel: Michael Oldenburg, Andrey Turshatov, Dmitry Busko, Stephanie Wollgarten, Michael Adams, Nicolò Baroni, Alexander Welle, Engelbert Redel, Christof Wöll, Bryce S. Richards, and Ian A. Howard: Photon Upconversion at Crystalline Organic-Organic Heterojunctions. Advanced Materials, 2016. DOI: 10.1002/adma.201601718

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) verbindet seine drei Kernaufgaben Forschung, Lehre und Innovation zu einer Mission. Mit rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie 25 000 Studierenden ist das KIT eine der großen natur- und ingenieurwissenschaftlichen Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas.

->Quellen:

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