OPDs auf Basis von Donator-Akzeptor-Systemen können bereits eine externe photovoltaische Quanteneffizienz von nahezu 100% erreichen. Allerdings begrenzt das hohe Rauschen im Aus-Zustand ihre spezifische Detektivität und mindert dadurch die Leistung der Bauelemente.
Jonas Kublitski und seine Kollegen am Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) und am Institut für Angewandte Physik (IAP) der TU Dresden fanden nun heraus, dass das hohe Rauschen im Aus-Zustand eine Folge von unerwünschten Fallenzuständen ist, die sich nahe der Mitte der Bandlücke von organischen Halbleitern befinden. Durch die Messung der Fallenzustandsanzahl schließen die Physiker eine direkte Verbindung zwischen den Eigenschaften der Fallenzustände und dem Aus-Zustand der OPDs.
Aufbauend auf diesen experimentellen Ergebnissen konnte Herr Kublitski ein Modell entwerfen, das diesen Zusammenhang abbildet: "Indem wir den Dunkelstrom (das Rauschen) mehrerer Donator-Akzeptor-Systeme modellieren, zeigen wir, dass das Zusammenspiel zwischen Fallen- und Ladungstransferzuständen für erhöhten Dunkelstrom verantwortlich ist. Damit dominieren die Fallenzustände die Dunkelstromerzeugung und sind somit der wichtigste limitierende Faktor der OPD-Detektivität. Dieser neu entdeckte Zusammenhang klärt nicht nur die Funktionsweise von OPDs, sondern eröffnet auch neue Wege für weitere Forschungsansätze auf diesem Gebiet. Diese Arbeit ist das Ergebnis von vier Jahren Forschung während meiner Promotion. Ich freue mich sehr, diese Ergebnisse mit der Öffentlichkeit teilen zu können, da die Ursache für die begrenzte Leistung der ODPs bisher unbekannt war."
COMPAMED.de; Quelle: Technische Universität Dresden
