Entwicklung und Erprobung von Polymersolarzellen und  organischen Transistoren (OFET) als Transducer in der polymerbasierten Sensorik  

Konzept:

Schema: OFET – (Top-Gate) links und Polymersolarzelle (PSC) rechts als Transducer in Chemo- und Photosensorik 

 


Vorteile „Polymer basierter Sensoren /Motivation:

  • Polymere lassen sich vergleichsweise einfach modifizieren
  • großflächige Prozessierung realisierbar
  • Polymere lassen sich vergleichsweise einfach modifizieren
  • Niedertemperaturprozesse
  • preiswert
  • flexible Substrate möglich
  • geringe Dicke, geringes Gewicht
  • variables Bandgap des Halbleiterpolymers
  • spektrale Empfindlichkeit variierbar, auch ohne optische Filter
  • optische (Semi)Transparenz möglich
  • einfache Herstellung
  • oft nur begrenzte Lebensdauer notwendig (Einwegsensoren!)
  • geringere Ladungsträgermobilitäten/Wirkungsgrade (PSC) für Sensor ausreichen

TITK -  Ergebnisse:

  • Synthese und Charakterisierung von Variabel-Bandgap-Polymeren
  • Sensibilisierung von Widegap-Polymere mit niedermolekularen Farbstoffen (Absorption in engen Spektralbereichen) zur Farberkennung

→ erste PSC Sensoren zur Farberkennung

  • Aufbau flexibler OFET:
    • Laserstrukturierung
    • Strukturierung über ortsaufgelösten Inkjet-Druck
    • Organische Source/Drain-Elektroden
  • OFET Au/Si-Chip (On/Off 500-1000)

 OFET: einfache Lichterkennung

 

 

Markt:

  • medizinische Diagnostik in Klinik und Ambulanz („Point-of-Care”)
  • biochemische Analytik („lab-on-a-chip“)
  • Umweltanalytik vor Ort (Luft, Wasser – z.B. Nachweis kanzerogener Substanzen)
  • Prozesskontrolle
  • Analytik für kombinatorische Chemie/ Wirkstoff-Forschung
  • Detektion chemische/ biologische Kontaminierung vor Ort (Militär, Hilfsorganisationen)
  • Analytik für Jedermann („home”)/ Life Science (z.B. Schnelltests: Blutalkohol, Cholesterin, Aids; Lebensmittelkontrolle: Pestizide, Kühlkette u.v.m.)
  • transportable, flexible Scanner