Leuchtdioden und Solarzellen aus organischen Materialien: ressourcenschonend, umweltfreundlich und preisgünstig
| Verantwortliche Person (Dozent): | Prof. Dr. Bernd Smarsly, Physikalisch-Chemisches Institut der JLU Gießen |
| Inhaltsangabe (Abstract): |
Diese Unterrichtseinheit beschäftigt sich mit zukunftsweisenden Technologien zur Umwandlung elektrischer Energie in Licht. Klassische Solarzellen und Leuchtdioden basieren auf anorganischen Halbleitermaterialien. Obwohl diese gut und effizient funktionieren, verursachen der hohe Energieaufwand für ihre Herstellung sowie die Verwendung seltener und teilweise giftiger Elemente ökologische und ökonomische Probleme. In dieser etwa fünfstündigen Einheit lernen die Schülerinnen und Schüler daher die faszinierenden Möglichkeiten kennen, solche fotoelektronischen Bauteile alternativ aus organischen Substanzen zu fertigen. Wir beginnen mit einer Erläuterung der Unterschiede zwischen anorganischer und organischer Fotoelektronik und verdeutlichen deren Vor- und Nachteile. Dabei wird die Funktionsweise der organischen Bauelemente auf Basis des Schulwissens erklärt, Beispiele erläutert und konkrete Anwendungen diskutiert, gerade auch im Hinblick auf Energieaspekte. Im Anschluss konstruieren die SuS eigenständig eine organische Leuchtdiode (OLED), mit einem dafür optimierten Bausatz. Es sind hinreichend viele Bausätze verfügbar, dass den SuS in Zweiergruppen der Aufbau einer Demo-OLED mit allen Arbeitsschritten gelingt und sie die OLED sogar in Betrieb nehmen können. Darüber hinaus erhalten die Schülerinnen und Schüler Einblicke in das Studium der Materialwissenschaft an der Universität Gießen. Wir verdeutlichen, wie aus der Leidenschaft für Chemie und Physik ein erfolgreiches Studium und eine vielversprechende Karriere als Materialforscherin oder Materialforscher entstehen können. |
| Format der Veranstaltung: | Vortrag mit Folien-Präsentation und nachfolgende SchülerInnen-Experimente. |
| Dauer: | ca. 3-4 Stunden |
| Zielgruppe: |
Oberstufe (insbesondere Grund- oder Leistungskurse Chemie/Physik) Anknüpfungsmöglichkeiten an das hessische Kerncurriculum Gymnasiale Oberstufe:
|
| Ort der Durchführung: | wahlweise an Ihrer Schule oder an der JLU Gießen |
| Für die Durchführung an der Schule benötigte Ausstattung, Räumlichkeit etc.: |
Experimentierraum mit Basisausstattung. Die Details werden am besten vorab geklärt. |
| Kontaktdaten: |
Prof. Dr. Bernd Smarsly, Bernd.Smarsly@phys.Chemie.uni-giessen.de, Tel. +49 641 9934590 Dr. Rafael Meinusch, Rafael.Meinusch@phys.Chemie.uni-giessen.de, Tel. +49 641 9934593 |
| Weitere Bemerkungen: | --- |