Leuchtdioden werden künftig noch effizienter

Völlig neu konstruierte Leuchtdioden (LED) von Forschern der Universität Lund emittieren bei gleichem Stromverbrauch sehr viel mehr Licht als die bisher üblichen. Das reduziert den ohnehin schon geringen Stromverbrauch noch einmal entscheidend.

„Die raffinierte Konstruktion verhindert ein Phänomen, das bei klassischen LED auftritt. Ein Teil des erzeugten Lichts wird innerhalb des lichterzeugenden Kristalls durch Totalreflexion eingesperrt, dringt also nicht nach außen“, heißt es in einer Publikation vom September 2026.

Zu dünn für die Lichtfalle

Das Modell der Universität Lund basiert auf Nanodrähten aus dem Material, das Elektronen in Photonen verwandelt. Diese haben Verzweigungen wie der Ast eines Baumes, nur um ein Vielfaches feiner. „Das erzeugte Licht wird aus den Spitzen dieser Verzweigungen emittiert. Sind die Strukturen dünn genug – also kleiner als die Wellenlänge des Lichts – kann dieses nicht mehr durch Totalreflexion im Material eingeschlossen werden. Das gesamte erzeugte Licht wird freigesetzt“, so Forscher Magnus Borgström.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Licht genau dort erzeugt wird, wo wir es haben wollen, was entscheidend für das Funktionieren der Technologie ist“, ergänzt Kollegin Yue Zhao. Obwohl sich die Technologie noch im Forschungsstadium befindet und noch weit davon entfernt ist, die Effizienz kommerzieller LED zu erreichen, sehen die Forscher großes Potenzial. Ein zusätzlicher Vorteil sei, dass es sich um Nanostrukturen handele. Es werde demnach weniger Material benötigt und die Herstellungskosten würden langfristig sinken.

Weiter Verluste eliminieren

„Die Tatsache, dass die Technologie überhaupt funktioniert, ist ein wichtiger erster Schritt. Der Fokus liegt nun auf der Optimierung der Materialien und Strukturen, um eine höhere Effizienz zu erreichen. Eine zentrale Herausforderung besteht darin, Verluste zu reduzieren, die mit Oberflächenfehlern in den verwendeten Nanostrukturen zusammenhängen“, schließt Borgström. Langfristig könnte die neue Technologie zu noch energieeffizienteren Lichtquellen führen und Auswirkungen auf alle Bereiche haben – von der öffentlichen Beleuchtung bis hin zu fortschrittlichen optoelektronischen Anwendungen.