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Jungforscher im OLED-Kosmos

Zum 22. Mal hatte das Zentrum für Chemie (ZFC) mit Sitz in Bensheim 16 junge Hochleister aus ganz Hessen eingeladen, um sich in anspruchsvolle wissenschaftliche Nischen zu vertiefen und eigene Ideen zu entwickeln. Diesmal zum Thema Organische Elektronik. In vier Teams experimentierten jeweils acht Oberstufenschülerinnen und –Schüler mit organischen Leuchtdioden und Solarzellen aus halbleitenden Materialien. Für die Teilnehmer eine seltene Chance, um auf Augenhöhe mit Wissenschaftlern zusammenzuarbeiten und außerhalb des Unterrichts an experimentellen Lösungswegen zu tüfteln.

Darunter Anna Bosch von der St. Angela-Schule in Königstein: „Das tolle am Erfinderlabor, war, das wir als Gruppe vier komplette Tage Zeit hatten, von morgens bis abends an einem Thema zu forschen. Die ersten Tage war unsere Gruppe dann damit beschäftigt, das Thema zu verstehen und erste eigene Photovoltaikzellen zu bauen, die wir dann in den folgenden Tagen optimieren konnten. In diesem Schritt konnten wir auch unsere eigenen Ideen einbringen und wenn möglich mit unseren Betreuern von der TU Darmstadt bzw. von Merck, diese umsetzen.“

Nicht nur die Schüler, auch die Profis waren begeistert. „Sie haben aus einem hoch komplexen Thema eine greifbare Botschaft extrahiert“, lobte Prof. Matthias Rehahn vom Fachbereich Makromolekulare Chemie an der Technischen Universität Darmstadt (TUD). In seiner Arbeitsgruppe wurden die Schüler drei Tage lang von wissenschaftlichen Mitarbeitern begleitet. Die Laborarbeit bildet das Herzstück des Erfinderlabors, das von der TUD seit vielen Jahren mit einem erheblichen Zeitaufwand neben den eigentlichen Forschungsprojekten unterstützt wird.

In Darmstadt beschäftigten sich die Ausnahmeschüler mit der Entwicklung von Materialien und Technologien für organische Leuchtdioden – vom Labor bis zum industrienahen Maßstab. Sie wollten wissen: Wie ist eine OLED aufgebaut? Wie funktioniert sie und warum beginnen Kunststoffmoleküle zu leuchten, sobald man Strom durch sie schickt? Organische Leuchtdioden haben einen geringen Energiebedarf und können auf flexiblen Trägermaterialien aufgebracht werden. Die in der Organischen Photovoltaik eingesetzten Zellen sind so biegsam, dass sie auch in Fenstern und Markisen zur Energiegewinnung eingesetzt werden. Die Schüler fanden im Labor unter anderem heraus, dass ihre Lichtausbeute entscheidend von der Orientierung der einzelnen Farbstoffmoleküle in der organischen Schicht abhängig ist. Und sie wollten wissen, wie man eine OLED auf mikroskopischer Ebene weiter optimieren kann.