DPMA - Erfinderaktivitäten 2006/2007

Eine andere Struktur eines Fullerennetzwerks stellt die
französische Offenlegungsschrift [8] vor, in der nur einige
Teile des Netzwerks mit Polymermaterial ausgefüllt
werden, während andere Zwischenräume frei bleiben.
Diese Struktur ist vorteilhafterweise einfach und ohne
Temperaturprozessschritte herzustellen.
Als mögliche Polymermaterialien werden u. a.
Polythiophene, Polyphenylene, Polyaniline, oder
Polyfluorene genannt.
Figur 3: aus [8], Fulleren-Netzwerk 61, Polymer 62 und freie
Zwischenräume 63.
4.2. Alternative Varianten
Die Idee eines Netzwerks greifen auch die deutschen
Offenlegungsschriften [9] und [10] auf und führen sie
weiter:
Figur 4: aus [9], organische Schichten 107 und
Ladungstransfermaterialien 109.
Ein Netzwerk aus Ladungstransfermaterialien, hier
beispielsweise das Polymer PEDOT, wird noch von einer
zusätzlichen organischen Schicht umgeben. Die
Grenzfläche, die „Bulk-Heterojunction“, in der die
Exzitonen entkoppelt werden können, umfasst hier den
ganzen Bereich der ummantelnden organischen Schicht;
mit der höheren Schichtdicke geht auch eine erhöhte
Wahrscheinlichkeit zur Aufspaltung der Exzitonen einher.
Einen alternativen Ansatz verfolgen die deutschen
Offenlegungsschriften [11] und [12]:
In der Offenlegungsschicht [11] wird eine
dreikomponentige Mischung eines Licht absorbierenden
Materials vorgestellt, die mittels eines aus der Physik
bekannten Singulett-Triplett-Übergangs des Exzitons die
Lebensdauer dieses Exzitons deutlich verlängert, und
damit auch die Chance, die gebundenen Ladungen zu
trennen.
Das gleiche Ziel verfolgt die Offenlegungsschrift [12] mit
Hilfe eines „Donor-Akzeptor-Donor-Block-Kooligomer“,
einer Mischung aus mindestes drei verschiedenen
Monomeren.
Die PCT-Offenlegungsschrift [13] beschreibt eine aus
einem Polymer und Silizium-Nanokristallen bestehende
„Bulk-Heterojunction“.
Figur 5: aus [13], Silizium-Nanokristalle (weiß) in polymerem
Matrixmaterial (schwarz)
Hierbei ist das Polymer mit Siliziumkristallen der Größe
zwischen 2nm und 5nm gesprenkelt.
Diese Erfindung versucht, die Vorteile der konventionellen
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