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Verfahren zur Herstellung lichtempfindlicher Zellen.
Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an lichtempfindlichen Zellen, vor allem an solchen, bei denen das Selen den lichtempfindlichen Körper bildet. Derartige Zellen sind bereits seit einer Reihe von Jahren bekannt, und vielerleivorschläge sind zu ihrer Herstellung gemacht worden. Bei den bevorzugten Herstellungsarten hat man, in einem sehr geringen Abstand voneinander, Draht auf einen isolierenden Träger aufgewickelt, um auf diese Weise die Elektroden zu gewinnen, und alsdann hat man die Drähte mit der lichtempfindlichen Substanz überzogen, oder auf dem Träger wird ein Stoff, wie Platin, auf elektrolytischem Wege niedergeschlagen, oder er wird mit demselben überzogen, worauf dann auf diesem Stoff eine Linie eingeritzt wird zwecks Bildung von zwei Elektroden, auf denen man dann die lichtempfindlichen Stoffe anbringt.
Bekanntlich besitzen alle diese Methoden Nachteile, welche ihre Anwendung in entscheidender und ernster Weise beschränken. Der grösste Nachteil besteht darin, dass die nach den erwähnten Methoden hergestellten Zellen schon bei geringer Spannung unbrauchbar werden ; es ist in der wissenschaftlichen Welt anerkannt, dass solche Zellen höchstens mit 100 Volt betrieben werden können, dass sie ausserdem in ihrem Widerstand inkonstant und für den Dauerbetrieb schwankend und unzuverlässig sind.
Der Mangel dieser Zellen ist im allgemeinen auf Kurzschluss zurückzuführen, der zwischen den Drähten entsteht. Dort, wo Drähte Verwendung finden, beruht der Kurzschluss auf der Verlängerung und auf dem damit in Verbindung stehenden Lockerwerden der Drähte, welche durch den Stromdurchgang erhitzt werden, oder aber auf der Tatsache, dass das zwischen den Drähten befindliche Selen unter der Einwirkung des elektrischen Stromes schmilzt und die Drähte hiedurch die Möglichkeit der Be- rührung erlangen.
Dort, wo Platin oder Kohle auf einem isolierenden Träger niedergeschlagen sind und nachher durch eine eingeritzte Linie zwei Elektroden gewonnen werden, liegt die grösste Schwierigkeit darin, zu verhindern, dass Partikelchen von leitendem Material in der eingeritzten Linie verbleiben und hiedurch Kurzschluss verursachen, oder aber bei dem nachfolgendem Überziehen des isolierenden Trägers mit dem lichtempfindlichen Stoff können Partikelchen des Leiters auf die eingeritzte Linie gebracht werden, wodurch Kurzschluss zwischen den Elektroden entsteht.
Eine lichtempfindliche Selenzelle von konstantem Wert und der Eignung, hohen Spannungen zu widerstehen, zu schaffen, erfordert die grösste Aufmerksamkeit bei den Einzelheiten des Verfahrens. und weder die vorstehend beschriebenen noch
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in den Einzelheiten, um Zellen mit derartigen Eigenschaften zu erzeugen.
Nach der Erfindung geht die Verbesserung in genereller Hinsicht dahin, die Elektroden von lichtempfindlichen Zellen in der Weise mit dem Material des Trägers zu verbinden, dass, während sie für einen innigen Kontakt mit der lichtempfindlichen Substanz frei zugänglich sind. sie dennoch mit dem Träger und untereinander in absolut fester Verbindung stehen, so dass ein Kurzschluss ausgeschlossen ist und die Zelle einen unveränderlichen Widerstand erlangt.
Zweckmässig wird die Erfindung in der Weise ausge- führt, dass auf einem Träger aus elektrisch nichtleitendem, wärmebeständigem Material mit den geeigneten physikalischen Eigenschaften, wie sie später näher beschrieben sind, ein metallischer Leiter in Lösung von solcher Beschaffenheit aufgebracht wird, dass die metallischen Bestandteile der Lösung durch die Anwendung von Wärme niedergeschlagen werden, während durch Erhitzung auf einen von der Natur des
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zur Anwendung gelangenden Materials abhängigen Temperaturgrad die Verdampfung des flüssigen Bestandteiles der metallischen Lösung erfolgt. Es findet damit ein Einschmelzen des Metalles in den Träger statt, sowie es in ähnlicher Weise in der keramischen Industrie zum Aufbringen von Gold auf Ton-oder Chinawaren üblich ist.
Der Ausdruck Einschmelzen ist nur in diesem beschränkten Sinne und nicht so zu verstehen, dass ein tatsächliches Einschmelzen des metallischen Materials in den Trägern vorgenommen wird.
Die Aufbringung der metallischen Lösung wird vorzugsweise mit Hilfe eines Stempels bewirkt, wobei im allgemeinen mehrere Aufdrücke notwendig sind. Der Schmelzprozess kann entweder am Ende eines jeden Aufdruckes oder am Ende einer Reihe von Aufdrücken erfolgen ; im letzteren Falle ist nur eine solche Erhitzung erforderlich, dass nach jedem Aufdruck die flüchtigen Bestandteile ausgetrieben werden. Diese Verfahrensweise ist als besonders zeitsparend befunden worden.
Eine Ausführungsform der Erfindung gestaltet sich wie folgt : Eine, die geeigneten Abmessungen
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Aufdruekfarbe, die in der keramischen Industrie benutzt wird und die Bezeichnung G-Silber hat, bedruckt und die Gold und Platin oder Platin allein enthält ; hiebei ist darauf zu achten, dass die Oberfläche des Trägers, auf der die metallhaltige Lösung aufzubringen ist, matt oder von einem sonstigen aufnahmefähigen Charakter ist, damit der Aufdruck klar und scharf ist. Die Linien sind so verzeichnet und angeordnet, dass zwei Elektroden einer elektrischen Zelle entstehen, so wie sie den bekannten Ausführungen der Selenzellen entsprechen, und eine vollständige Trennung zwischen den Elektroden besteht.
Es können auch die Linien abwechselnd oder nacheinander auf die Platte vermittels einer Schablone oder anderer Hilfsmittel, die einen scharfen Aufdruck gestatten, hervorgebracht werden.
Hierauf wird die Glasplatte auf eine Temperatur, die üblicherweise bei ungefähr 5250 C liegt, gebracht. Die Temperatur ergibt sich jedoch nach dem Charakter des zur Verwendung gelangenden Materials. Es genügt, das Material des Trägers in jenen Zustand zu versetzen, bei welchem das Elektrodenmaterial anhaftet und im wesentlichen zu einem Körper mit dem Material des Trägers wird, aber ohne dass ein Schmelzen des Materials stattfindet. Wenn die Abkühlung erfolgt ist, so wird ein weiterer Aufdruck der metallischen Lösung auf die Glasplatte vorgenommen, wobei das Zusammenfallen der neu aufzudeckenden Linie mit den bereits bestehenden durch das Zusammenwirken des Stempels mit einer Führungseinrichtung (Halter) bewirkt wird.
Die Glasplatte wird dann nochmals auf eine Temperatur von ungefähr 525 C erhitzt oder auf eine dem Wesen des zur Anwendung gelangenen Materials angemessenen Temperatur.
Das beschriebene Verfahren wird solange wiederholt, bis die metallischen Linien, welche die Elektroden bilden, den Erfordernissen der Leitfähigkeit einer fertigen Zelle entsprechen. Die Glasplatte wird jetzt auf eine Temperatur von ungefähr 200 C erhitzt, und bei dieser Temperatur werden die metallischen Linien und die zwischen ihnen bestehenden Zwischenräume mit einer dünnen Selenschicht nach irgendeinem bekannten Verfahren überzogen. Das Selen wird dann ausgeglüht und die Zelle in der üblichen Weise hergerichtet ; erforderlichenfalls kann die Zelle einem Vakuum ausgesetzt werden.
Bei dem oben näher beschriebenen Verfahren kann die Anzahl der Heizvorgänge zum Einschmelzen der Elektroden verringert und dementsprechend kann auch die für die Anfertigung der Zelle benötigte Zeit dadurch herabgesetzt werden, dass die metallische Lösung mehrfach zwischen den aufeinanderfolgenden Beheizungen aufgebracht wird ; es muss nur darauf geachtet werden, dass nach jedem Aufbringen genügend Wärme zum Austreiben der flüchtigen Bestandteile der metallischen Lösung zur Anwendung gelangt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von lichtempfindlichen Zellen, bei welchem dünne Metallstreifen auf ein Isoliermaterial aufgebracht und durch eine lichtempfindliche Masse verdeckt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallstreifen durch Aufdrucken einer das Elektrodenmetall enthaltenden Flüssigkeit auf dem Isoliermaterial hergestellt werden, wobei dieses Material derart erhitzt wird, dass es in einen Zustand gebracht wird, in welchem das Elektrodenmetall nach Verdampfung der Flüssigkeit an seiner Unterlage fest anhaftet, ohne aber das Metall zum Schmelzen zu bringen.