Institutsbericht 2021
Institute of Computational Physics
3 Organische Elektronik und Photovoltaik Organische Halbleiter erfreuen sich grosser Aufmerksamkeit seit 1987, als organische Leuchtdioden (OLEDs) von führenden Wissenschaftlern bei Kodak in den USA erfunden wurden. Nach mehr als 30 Jahren Forschung und Entwicklung und weltweiten Anstrengungen bei der Kommerzialisierung dieser Technik sind wir nun Zeugen einer grossen Bandbreite an OLED-Displays in Alltagsprodukten, die von Mobiltelefonen bis zu 77-Zoll-Fernsehern reichen. Die besonderen Vorteile der OLED-Technik liegen in ihrer dünnen Bauweise, dem grossen Betrachtungswinkel, der Farbskala und hohen Effizienz bei der Energieumwandlung. OLEDs bestehen aus einer Sequenz von dünnen organischen Halbleiter-Schichten, die zwischen zwei metallischen Elektroden angebracht werden. Organische Halbleiter finden auch Beachtung als starke Lichtabsorber und Ladungstransportmaterialien in organischen Solarzellen, mit denen flexible PV-Module gebaut werden können. In den letzten Jahren waren organische Halbleiter auch der Schlüssel für die bahnbrechende Perowskit-Solarzelle, eine organisch-anorganische Hybrid-Technologie, welche die bedeutendste sich in Entwicklung befindende Photovoltaik-Technologie ist und auch ein grosses Potenzial bei LED-Anwendungen und Memristoren hat. Lumineszierende Quantenpunkte sind wichtige Bestandteile neuartiger Bildschirme, die wir ebenfalls charakterisieren. Tiefer in der unsichtbaren Bandbreite der elektromagnetischen Wellen ist die Terahertz-Photonik, ein wachsendes technisches Feld für nicht-invasive Diagnose-Anwendungen. Das ICP betreibt Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der OLEDs, OPV, Perowskit-PV und nicht linearen optischen Kristalle für Terahertz-Photonik-Messsysteme. Im ICP-Labor stellen wir zu Forschungs- und Entwicklungszwecken OLEDs und neuartige Solarzellen in einem kleinen Rahmen her, zusätzlich haben wir ein neuartiges Terahertz-Photonik-Messsystem aufgebaut. Im unsichtbaren Spektralbereich der elektromagnetischen Wellen ist die Terahertz-Photonik angesiedelt als ein wachsendes technisches Feld für nicht invasive Diagnose-Anwendungen. Nebst numerischen Methoden zur Lösung von Modellgleichungen haben wir auch Erfahrungen gesammelt mit maschinellem Lernen. Dieses Kapitel gibt einen Überblick über die laufenden Forschungs- und Entwicklungsprojekte, die auf diesem interdisziplinären Forschungsgebiet des ICP ausgeführt werden.
M. Auer
M. Battaglia
E. Comi
F. Ebadi Garjan
M. Jazbinsek
C. Kirsch
G. KIssling
E. Knapp
K. Pernstich
U. Puc
M. Regnat
B. Ruhstaller
A. Schiller
W. Tress
Zürcher Fachhochschule
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S. Züfle
www.zhaw.ch
