Text 18 Wie aus Pulver Licht wird
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1) Leuchtende Tapeten, aufrollbare Displays und Glasfenster,
die Strom produzieren können. All das wird in der Welt der
organischen Leuchtdioden (OLED) möglich sein. In Dresden sitzen die Köpfe
hinter dieser Revolution. Die Zukunft des Lichts, sie leuchtet bei Prof. Karl
Leo bereits als viereckige Scheibe in seinem Dresdner Labor. Vor dem Leiter des
Fraunhofer-Instituts für photonische Mikrosysteme (IPMS) auf dem Tisch liegt
eine organische Leuchtdiode (OLED). OLED, das steht für nur wenige Nanometer
dünne Schichten von organischen Halbleitern, die auf ein Glas, eine Metall-
oder Plastikfolie aufgetragen, Licht flächig abstrahlen können.
2) Damit revolutionieren OLEDs den Leuchtmittelmarkt, denn
ihre Vorgänger Glühbirne, Energiesparlampe und LED-Licht können nur sehr punktgenau
beleuchten oder verschwenden dabei viel Energie in Abwärme. OLEDs dagegen sind
äußerst energieeffizient, übertreffen vielfach bei der Lichtausbeute sogar
bisher am Markt führende Leuchtstoffröhren. Und ihre Eigenschaft, auf biegsame
und flexible Materialien aufgebracht werden zu können, macht sie besonders für
Designer und Architekten attraktiv. Eine leuchtende Tapete könnte das
Wohnzimmer der Zukunft ebenso erhellen wie ein mit transparenten OLEDs
bestücktes Fenster, das tags durchsichtig ist und nachts strahlt. Ein biegsamer
Computerbildschirm scheint ebenso möglich wie elektronisches Papier.
3) Eine Arbeitsgruppe hat sich darauf spezialisiert, das
OLED-Prinzip umzukehren, also mit einer organischen Solarzelle aus Licht
einfach Strom zu gewinnen. Dazu wird die Licht abstrahlende Schicht der OLED
durch eine Licht absorbierende Schicht ersetzt. Das beinahe transparente
Fenster der Zukunft könnte also zusätzlich zur Stromversorgung beitragen.
Visionen und konkrete Arbeit haben in Dresden seit 2008 einen festen Platz. Da
wurde Europas modernstes Forschungszentrum für organische Halbleiterforschung
unter dem Dach von COMEDD gebündelt, was für “Center for Organic Materials and
Electronic Devices Dresden” steht.
4) Die organischen, Licht emittierenden Schichten werden in
einem aufwändigen Verfahren nach und nach auf Glas, Metall oder Folie
aufgedampft. Ausgangstoff sind pulverförmige organische Materialien –
kurzkettige Kohlenstoff-Moleküle. Die werden in einzelnen Schichten wie ein
Sandwich übereinandergestapelt. Elektronen wandern durch diesen Halbleiter,
wenn eine Spannung angelegt wird. Die Energie der Elektronen wird als Licht
abgegeben. Um das flächige Licht vor Wasser, Luft und Staub zu schützen, wird
alles mit einem Deckel verschlossen. Dieser Prozess wird Verkapselung genannt.
5) Aber die Forscher sind längst nicht am Ziel. Noch sind
große OLED-Flächenleuchten und Bildschirme zu teuer, weshalb Karl Leo seine
Mitarbeiter vor allem anspornt, die Herstellungsverfahren zu optimieren. “Eine
kleine OLED-Kachel kostet derzeit etwa 100 Euro. Längerfristig wollen wir einen
Preis von 50 Euro pro Quadratmeter erzielen”, gibt Karl Leo das Ziel vor. Dazu
müssen aus den Pilotanlagen stabile Massenproduktionsanlagen werden.
6) Der Standort Dresden hat sich in den letzten Jahren einen
internationalen Ruf erarbeitet. Dazu beigetragen haben Erfolge wie die
Erfindung und Patentierung der Dotierungs-Methode, die zu einer deutlich
höheren Lichtausbeute bei OLEDs geführt hat. Dabei wird die innere
Kristallstruktur der organischen Halbleitermaterialien gezielt gestört, was
nachweislich zu einer höheren Leitfähigkeit und damit Lichtausbeute beiträgt.
Seit 2003 arbeitet die so entstandene Novaled AG daran, die
Beleuchtungsindustrie weltweit mit Know-how und Produktionstechnik für OLEDs zu
versorgen. Die 2006 gegründete Schwesterfirma Heliatek baut gerade eine
Produktionsanlage für organische Solarzellen auf. Motor und eine der treibenden
Kräfte hinter beiden Ausgründungen: Institutsleiter Professor Karl Leo. Der
will nämlich am Ende seiner Karriere nicht nur den technischen, sondern auch
den wirtschaftlichen Erfolg von OLEDs in den Händen halten.
A) Der Preis der Frage
B) Aus Licht Energie gewinnen
C) Wohnort der Know-how
D) Der schwere Prozess
E) Bewirtschaftung
F) Die Eigenschaften von neuen Beleuchtungsmittel
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