Nachwuchspreis für dotierte Gläser

Sebastian Loos von der Fachhochschule Südwestfalen erhielt für seine Masterarbeit zum Thema Bariumborat-Gläser den Green Photonics Nachwuchspreis. Die Verleihung fand im Rahmen der Hannover Messe statt. Er untersuchte das Potential von Bariumborat-Gläsern als Verkapselungsmaterial in W-LEDs.

"Aufgrund ihrer hohen thermischen und chemischen Stabilität sind Bariumborat-Gläser als Einbettungsmaterial geeignete Kandidaten", sagt Loos.

Vor allem in großflächigen Beleuchtungssystemen ist der Siegeszug der weißen Leuchtdioden (W-LEDs) ungebremst. In konventionellen W-LEDs befindet sich der Leuchtstoff in unmittelbarer Nähe zum Chip, wo er hohen Temperaturen von über 100 °C ausgesetzt ist. Nur wenige Systeme sind diesen Belastungen auf Dauer gewachsen. Durch die hohen Temperaturen ändert das Einbettungsmaterial, in den meisten Fällen ein Polymerharz, seine Transparenz und Farbeigenschaften. Die Folge ist im besten Fall ein unerwünschter Farbeindruck der LED.

"Mit Seltenen Erden dotierte Gläser bieten aber nicht nur in der Beleuchtung viele Vorteile, sondern auch in der Photovoltaik", sagt Loos. Handelsübliche Solarzellen nutzen lediglich etwa 20 % der Sonneneinstrahlung für die Stromerzeugung. Licht aus dem ultravioletten und blauen Spektralbereich bleibt bei einigen Zellkonzepten ungenutzt. Um diesem Problem entgegenzuwirken, arbeitet Loos mit seinen Kollegen in Soest daran, die Effizienz der Solarzelle durch lumineszierende Deckgläser zu steigern. Diese konvertieren das Licht aus dem ultravioletten und blauen Spektralbereich in den für die Solarzelle nutzbaren sichtbaren Bereich. Da Bariumborat-Gläser außerdem transparent, stabil und kostengünstig sind, eignen sie sich als Deckglas gut.

Die Masterarbeit entstand gemeinsam mit Forschern des Fraunhofer-Anwendungszentrums für Anorganische Leuchtstoffe in Soest.