Linköping – Leuchtdioden auf Perowskit-Basis werden anorganische (LED) und organische (OLED) Leuchtdioden schon bald ablösen. Zu diesem Ergebnis kommen Forscher der Universität Linköping. Die Schweden haben einen Schritt in Richtung stabile Perowskit-Solarzellen gemacht. Mit Kollegen aus Großbritannien, China und Tschechien haben sie ein neues Design entwickelt, das die Lebensdauer auf mehr als 100 Stunden verlängert. Das ist allerdings noch zu wenig für den praktischen Einsatz, denn LEDs und OLEDs schaffen zehntausende Stunden.
Jod, Blei und Formamidiniumsalz
Die Perowskit-Kristalle benötigen für das Wachstum weder Reinräume noch hohe Temperaturen. Um ein massentaugliches optoelektronisches System auf Basis von Perowskit-Kristallen zu entwickeln, müssen die Herstellungskosten sinken. Dafür müssen sie zuerst für den Langzeiteinsatz geeignet sein.
Feng Gao und sein Assistenzprofessor Xiao-Ke Liu setzten Perowskit-Kristalle ein, die mit Jod und Blei dotiert sind. Außerdem haben sie das organische Formamidiniumsalz hinzugefügt. Diese speziellen Perowskit-Kristalle betteten sie in eine Matrix aus organischen Molekülen ein und formten sie zu einem dünnen Film. „Diese Moleküle mit zwei Aminogruppen an den Enden helfen bei der Entstehung einer qualitativ hochwertigen Kristallstruktur und sorgen für eine längere Lebensdauer“, sagt Gaos Doktorand Heyong Wang.
Suche nach Alternative zu Blei
Wenn Dioden auf Perowskit-Basis in Serienproduktion gehen, soll Blei längst nicht mehr in ihnen vorhanden sein. „Wir würden gern auf Blei verzichten, aber wir haben noch keinen gleichwertigen Ersatz gefunden. Wir arbeiten hart daran“, so Gao. Im nächsten Schritt will er mit seinem Team unterschiedlich zusammengesetzte Perowskit-Kristalle und andere organische Moleküle testen, um die Stabilität noch zu erhöhen und die Farbpalette zu erweitern. Eines der Ziele ist die Herstellung einer weiß strahlenden Leuchtdiode, die für Beleuchtungszwecke dient.
Quelle: Pressetext