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Elektronik aus Plastik

Der Deutsche Zukunftspreis 2011 ging an ein Forscher-Team mit Fraunhofer-Beteiligung: Prof. Karl Leo, Dr. Jan Blochwitz-Nimoth und Dr. Martin Pfeiffer erhielten am 14. Dezember 2011 für ihre Entwicklungen in der "Organischen Elektronik" den Preis für Technik und Innovation des Bundespräsidenten.

Prof. Karl Leo, Dr. Jan Blochwitz-Nimoth und Dr. Martin Pfeiffer (v.l.)

Am Anfang gab es eine Abfuhr. Das kann niemals funktionieren, winkte ein Fachgutachter einer Forschungsförderungsagentur ab. Jetzt, 15 Jahre später erhielt das Forscher-Trio für den Forschungsansatz den Deutschen Zukunftspreis. Leo, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden, hat sich der organischen Elektronik verschrieben. Bisher wird für elektronische Bauteile vor allem anorganisches Silizium verwendet. Das spröde Material ist zwar ein guter Halbleiter, doch seine Herstellung erfordert einen erheblichen Aufwand.

Eleganter sei es, einen organischen Stoff zu verwenden, eine Art Farbstoff, wie er auch für Straßenschilder verwendet wird. Der lässt sich problemlos auf biegsame Folien oder andere Substrate auftragen. So können Träume wahr werden - etwa ein Bildschirm, den man zusammenrollen und in die Tasche stecken kann, oder eine Fensterscheibe, die nachts auf Knopfdruck leuchtet, das Zimmer in ein angenehmes Licht taucht und kaum Strom verbraucht. Allerdings sind organische Farbstoffe schlechte Halbleiter. Hier kommt die entscheidende Idee zum Zug, die zunächst belächelt wurde: Die unzureichende Leitfähigkeit wird mit einer Dotierung erhöht, also der Zugabe einer geringen Menge einer anderen chemischen Substanz. Inzwischen ist es gelungen, mit einer Beimischung von nur einem Prozent die elektrische Leitfähigkeit um den Faktor eine Million und mehr zu steigern.

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Der Deutsche Zukunftspreis ist mit 250 000 Euro dotiert. Er wird seit 1997 jährlich vom Bundespräsidenten verliehen. Der Preis zeichnet herausragende Innovationen aus, die den Sprung aus der Forschung in die Praxis geschafft haben. Diesmal hat die organische Elektronik das Rennen gemacht, eine Technologie, "die unser Leben verändern wird", ist Leo überzeugt.

Schon heute haben die hauchdünnen Halbleiter den Schritt in die Massenproduktion geschafft. Ähnlich wie Silizium-Chips sind sie vielseitig einsetzbar: Sie können sowohl elektrische Energie in Licht umwandeln als auch - umgekehrt - Sonnenlicht in Strom. Die Novaled AG verfolgt den ersten Ansatz und produziert Materialien für Displays und Leuchten, die Heliatek GmbH widmet sich der Photovoltaik. Beide Unternehmen sind Ausgründungen aus dem Forschungsteam um Prof. Leo.

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