Bessere LEDs durch Lichtmanipulation?

3. Mai 2016, 12:56 Uhr
Eine experimentelle Anordnung zur Messung von auf und durch eine opake Schicht fallendes Licht nutzt Fluoreszenz-Mikroskopie
Eine experimentelle Anordnung zur Messung von auf und durch eine opake Schicht fallendes Licht nutzt Fluoreszenz-Mikroskopie
Durch Manipulation des einfallenden Lichts gelang Forschern der Complex Photonics Group an der University of Twente (NL), die Lichtausbreitung in einer Schicht mit streuenden Nanopartikeln mit einer aufsteigenden Diffusionskurve zu versehen.

Durch die Transformation der Diffusionskurve kann mehr Lichtenergie innerhalb dieser Schicht gehalten werden, was zu einer erhöhten Ausbeute nicht nur bei Solarzellen, sondern auch bei LEDs führen kann. Gerade bei einem Medium mit zufälliger Verteilung, wie es etwa nicht organisiert verteilte, lichtstreuende Partikel darstellen, herrscht eine gleichmäßige Lichtausbreitung vor. Dies ist für Diffusionsprozesse typisch.

Die zufällige Verteilung der Partikel wurde bei diesen Experimenten mit weißer Farbe erreicht. Licht, das auf die in dieser Farbe enthaltenen Zink-Partikel fällt und daran gestreut wird, interferiert dann mit dem gestreuten Licht der Nachbarpartikel. Trotzdem breitet sich das Licht gleichmäßig aus. Theoretisch würde nun die Energiedichte mit der Durchdringungstiefe abfallen.

Die Forscher hatten allerdings noch mehr auf Lager: Ihre Technik namens „Wave Front Shaping“ war schon früher entwickelt worden und bereitete den Weg für die Programmierung der Lichtwellen in einer Weise, dass sie sich die besten Ausbreitungspfade suchen und auf der anderen Seite der Schicht einen hellen weißen Fleck erzeugen. Diese Technik eignet sich auch für die aktive Steuerung von Diffusionsprozessen.
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