Aufgeladenes Plastik

Neues Verfahren liefert Einblicke in den Energietransport in Plastik-Elektronik - Mehr Licht und Strom aus organischen Polymeren möglich

Flächen aus organischen Leuchtdioden
Flächen aus organischen Leuchtdioden

Austin (USA) - Sie sind flexibel, billig und einfach zu fertigen. Doch Solarzellen und Leuchten aus Plastik hinken bei der Effizienz ihren Konkurrenten aus starren Halbleitern weit hinterher. Um dieses Problem zu beheben, analysierten texanische Wissenschaftler nun den Ladungstransport in leitfähigen Kunststoffen genauer. Wie sie in der Zeitschrift "Science" berichten, spielt die Dicke der verwendeten, organischen Polymere eine entscheidende Rolle.

Sowohl in der Plastik-Solarzelle als auch in der organischen Leuchtdiode, kurz OLED, werden durch Sonnenlicht oder elektrischen Strom Elektronen von ihren angestammten Plätzen gedrängt. Es entstehen Elektron-Loch-Paare. Fällt nun ein Elektron in ein Loch zurück, kann nutzbares, sichtbares Licht entstehen. Das Schicksal dieser wichtigen Elektronen-Loch-Paare hängt jedoch von Ladungseffekten in der direkten Nachbarschaft ab. Joshua C. Bolinger und seine Kollegen von der University of Texas konnten nun mit ihrer neuen Spektroskopie-Methode genau diesen Einfluss beobachten.

Für ihre Experimente betteten sie verschiedene Proben aus leitfähigen Polymeren in einen Stapel aus Plastik und Elektroden ein. Über winzige Lichtpulse, verursacht durch einen Fluoreszenzeffekt des Materials, konnten sie auf das Verhalten von Ladungsträgern im Polymer zurückschließen. Dabei zeigte sich, dass in wenige Nanometer dünnen Polymersträngen die Ladungsträger beweglicher waren als in dickeren Proben. Dieses Ergebnis legt nahe, dass sich in Zukunft die Effizienz von organischen Leuchtdioden und Solarzellen mit feiner strukturierten Polymeren noch steigern ließe.