I slutet av 2012 användes samma Placsh för att bygga solceller. Stephen Chou – professor på Princetonuniversitetet – rapporterade dramatiskt ökad verkningsgrad på både organiska och oorganiska solceller, i ett experiment med 175 procent. Tekniken fångade i tester upp till 96 procent av infallande ljus från alla vinklar i våglängder från 400 till 900 nm. Bilderna visade en helt svart solcell jämförd med en mörklila konventionell solcell.
Stephen Chou |
Att strukturen är bra på att fånga infallande ljus är den första fördelen, eftersom omgivningsljus reducerar kontrasten i skärmbilden och får den att se suddig ut.
Men dessutom är Placsh bra på motsatsen – att släppa ut ljus. Vilket är en av de stora utmaningarna med att tillverka bra lysdioder.
För själva ljusalstringen använder Stephen Chou inga nya metoder – Placsh kan användas tillsammans med konventionell teknik för detta och Princeton har ansökt om patent för att bygga både organiska och oorganiska lysdioder som utnyttjar Placsh.
En Placsh-lysdiod består av ett ljusalstrande material ovanpå en ljusreflekterande metallfilm och under ett finmaskigt metallnät. Trådarna i nätet har en bredd på 20 nm och en tjocklek på 12 nm och det är 200 nm glapp mellan maskorna. Glappet är mindre än ljusets våglängd. Nätet har en dubbel funktion och fungerar samtidigt som diodens elektrod. |
Klicka för större bilder! |
Placsh i en grön Oled-diod. |
Om man istället omger lysdioden med Placsh-strukturen tror Stephen Chou att man kan höja verkningsgraden till 60 procent. Det är 57 procent bättre än de allra bästa konventionella organiska lysdioderna.
Att mer ljus släpps ut sänker diodens kylbehov och ökar livslängden. Konstruktionen är så flexibel och tålig mot deformation att den kan vävas in i kläder. Och den kan tillverkas med en billig tryckpressliknande metod som Stephen Chou utvecklade 1995 och kallar Nanoimprint.
Forskarna har demonstrerat tekniken i en grön lysdiod. Nu arbetar de med att ta fram röda och blå organiska och oorganiska dioder.
Militären och energidepartementet betalar forskningen.
Läs mer: Chou och hans tre doktorander har fått en artikel publicerad i journalen Advanced Functional Materials. Artikeln finns online sedan den 19 augusti (pdf för 50 dollar).