AT131780B - Lichtelektrische Zelle und Verfahren zur Herstellung derselben. - Google Patents

Lichtelektrische Zelle und Verfahren zur Herstellung derselben.

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AT131780B
AT131780B AT131780DA AT131780B AT 131780 B AT131780 B AT 131780B AT 131780D A AT131780D A AT 131780DA AT 131780 B AT131780 B AT 131780B
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Erwin Falkenthal
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Erwin Falkenthal
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  Liehtelektrische Zelle und Verfahren zur Herstellung derselben. 



   Die Erfindung bezieht sich   auf eine hchtelektrische Zelle,   deren lichtempfindliche Substanz aus Selen oder den andern bekannten lichtempfindlichen Stoffen der 6. Gruppe des Systems der Elemente besteht. Die Erfindung bezweckt, den technischen Wirkungsgrad dieser Zellen zu erhöhen, und gibt hiefür eine Regel an, nach welcher es zugleich möglich ist, die Fähigkeit einer solchen Zelle, selbst ohne Hilfsstromquelle einen merklichen Strom zu erzeugen, derart zu steigern, dass dieser Strom für technische Zwecke brauchbar und dabei in proportionaler   Abhängigkeit   von der Stärke der Belichtung der Zelle ist, so dass man also in der Zelle gleichzeitig ein gutes Photoelement erhält. 



   Insbesondere bezieht sich die erfindungsgemässe Verbesserung auf solche Zellen, denen ein schichtenmässiger Aufbau zugrunde liegt. Auf einer   Trägelplatte   aus Metall oder einem andern elektrisch leitenden Stoff ist in bekannter Weise eine Selenschicht aufgebracht, die nach dem heutigen Stand der Kenntnis eine kristallinische Struktur besitzen muss, um lichtempfindlich zu sein. (Unter Selen soll hier und im folgenden im allgemeinen die oben bezeichnete Klasse lichtempfindlicher Stoffe verstanden sein, die insofern als Selenklasse bezeichnet werden kann.) Auf der Selenschicht ist wiederum eine Schicht aus elektrisch leitendem Stoff aufgebracht. welche so dünn ist, dass das Licht auf die lichtempfindliche Substanz wirken kann. Es ist. bereits bekannt, diese Deckschicht auf das Selen durch Aufpressen in kaltem oder heissem Zustand aufzubringen.

   Beide Methoden sind jedoch nachteilig, da beim kalten Aufpressen die Deckschicht nur die Spitzen der einzelnen Selenkristalle berührt, so dass die Verbindung sehr   unvollkommen   ist, während beim   heissen Aufpressen   die ganze Selenschicht so stark erhitzt 
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 des kristallinischen Selens nicht aufweisen. 



   Gemäss der Erfindung wird nun der   Wirkungsgrad   der lichtelektrischen Zelle mit schichtenmässigem Aufbau dadurch erheblich verbessert, dass die Selenschicht von dem Aufbringen der Deckschicht sensibilisiert und die Deckschicht dann ohne Anwendung wesentlicher   Erwärmung   durch Aufreiben, Aufspritzen oder auf galvanischem Wege aufgebracht wird. Es hat sich nämlich gezeigt, dass die   kristallinische Oberflächenstruktur   der lichtempfindlichen Substanz, auf der die 
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 dem Grade zu Hilfe genommen wird, dass die   genannte Schädigung der lichtempfindlichen   Substanz vermieden wird.

   Man   kann diese   letzteren Verfahren in diesem Sinne ebenfalls als 
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 durchlässiger Platinspiegel heiss auf das Selen   aufgepresst wird.   das dabei durch Schmelzen seine Lichtempfindlichkeit ganz oder grösstenteils verliert. (Soweit bei diesem Verfahren die Kristallisation erst nach dem   Einschmelzen   des Selens   zwischen zwei Platinspiegeln versucht wurde,   

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 ganzen Fläche umfassende Verbindung der aneinandergrenzenden Stoffe hergestellt werden.

   Wenn für diese innige und breite Verbindung an der   Grenzfläche gesorgt wird.   ist der Schichtmässige Aufbau der Zelle, der bisher nur durch Aufeinanderliegen von Schichten verursacht wurde und infolge der hiebei unvermeidlichen, mit Luft erfüllten   Zwischenräume auch bei An-   
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 brauchbar, weil die Zelle jetzt zugleich eine   für die teelinische Anwendung   jeder Art geeignete Form erhält. 



   Die innige breite Verbindung der Schichten wird z. B. dadurch erzielt, dass man   clip   Deckschicht aus Blattmetall herstellt. das durch Aufpressen innig mit der Selenschicht ver- 
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 Schoop'schen Spritzverfahren aufbringen. Die Deckschicht kann auch durch   elektrolytische   Bäder oder durch das sogenannte   Kontakt-oder Anreibeverfahren   hergestellt werden,   IwÍ   welchem Lösungen von Metallsalzen in Aufschwemmung von mechanisch und   chemisch   reinigenden Mitteln verwendet werden. Es kann auch eine Kombination des   mechanischell.   chemischen und elektrolytischen Verfahrens zur Herstellung der Deckschicht benutzt werden.

   Beispielsweise hat   sieh geeignet erwiesen, zunächst durch   ein mechanisches Verfahren Blei auf die Selenschicht aufzubringen und hienach auf elektrolytischem Wege einen   Kupferüberzug   auf dem Blei zu erzeugen. 



   Für die Wirksamkeit der Zelle ist es förderlich. wenn die Verbindung zwischen der Selenschicht und der Deckschicht einerseits und der Selenschicht und der Trägerplatte anderseits möglichst abweichend voneinander sind. Wird   also gemäss   der Erfindung die   Selenid-   bildung an der Deckschicht möglichst vermieden. so muss an der Trägerplatte die   Selenid-   
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 Selenidbildung an dieser Stelle begünstigt werden. Dies kann man auch dadurch erzielen, dass man   als Trägermaterial   ein Metall, beispielsweise Zinn. wählt, das sich bei niedriger   Temperatur   von zirka   1500   mit dem Selen legiert. 



   Bei Zellen, die ohne Hilfsstromquelle einen technischen Strom liefern sollen, ist   e-   
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 Deckschicht keinen zu hohen Widerstand hat. Es ist daher in diesem Fall für die Deckschicht möglichst ein Material zu wählen, das im Verhältnis zum Selen einen höheren Leitwert besitz). 
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 Handel üblichen Selens bei Temperaturen zwischen 180  und 220  erzeugt. wobei es   einig,   geeignete Kristallisationsstufe annimmt. Die notwendige Höhe der Temperatur und die Dauer der Erhitzung richtet sich nach der Herkunft und etwaigen Beimengung des Selens und ist leicht durch Versuche zu ermitteln. Die Schichtdicke des Selens kann vom Bruchteil eines Millimeters bis zu mehreren Millimetern betragen.

   Das Selen kann durch Beigabe von Metallen. deren Salzen, Graphit und anderem vermischt werden, um einen höheren Leitwert und   damit   eine Zelle geringeren Widerstandes. die für manche Zwecke erwünscht ist, zu erzeugen. 



   Die in der beschriebenen Weise ausgebildete Zelle kann bei der auf die   Deckschicht   auffallenden Strahlung. die beispielsweise von einer durch Wechselstrom gespeisten Glühlampe geliefert wird. unter direkter   Anschaltung   eines hochohmigen Kopftelephons direkt zur Frequenzkontrolle des Netzstromes verwendet werden. Für viele Fälle empfiehlt es sieh   erfindungsgemäfi.   den von der Zelle erzeugten Strom dem Gitter einer   Verstärkerröhre   zuzuführen und den durch diese oder durch mehrere weitere Röhren verstärkten Strom zwecks   Betätigung     grösserer   Energie bedürfender Instrumente und Einrichtungen zu verwenden. 
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 über einen der letzteren und dem   Stromverbraucher   angepassten Transformator, z.

   B. mit   d''r   Rölire, verbunden. Dies empfiehlt sich besonders, wenn zur Vermeidung gegenseitiger Beein-   flussnng   die Zelle in grösserer Entfernung von der Verstärkereinrichtung oder einem andern 
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 erfindungsgemäss durch die andern bekannten   \. nkopplungsarten, 7..   B. durch die kapazitive, durch die Widerstandskopplung oder eine Vereinigung beider Kopplungsarten, erfolgen. Welche von diesen Kopplungsarten anzuwenden ist, ist von Fall zu Fall nach den jeweiligen Umständen zu beurteilen. 



   Man kann an die Röhre eine Gittervorspannung anlegen, um durch deren Einstellung sowohl die Röhre als auch die Zelle auf einen günstigen Arbeitspunkt einzuregulieren. Die   hiefür   erforderlichen Spannungen richten sich im wesentlichen nach den verwendeten Röhren,   die Gittervorspannung   wird also etwa zwischen l und 20 Volt liegen. Um die Arbeit des Einregulierens der eben erwähnten   Gittervorspannung   zu erleichtern, wird   erfindungsgemäss   endlich eine getrennte Spannung an die Zelle und eine besondere Gittervorspannung an der Röhre verwendet. Hiebei wird erfindungsgemäss der Negativpol der Spannungsquelle an den Träger der Selenschicht und der Positivpol an die vom Licht getroffene Schicht unter Zwischenschaltung etwa erforderlicher Widerstände gelegt.

   Die Zellen sind   zweckmässig,   zwecks weiterer Steigerung des Wirkungsgrades, so ausgebildet, dass ihr ohmscher Widerstand in Richtung   senkrecht zu ihrer Fläche weniger als 1000 Ohm pro Flächeneinheit beträgt. Dabei ist es wesentlich, dass die lichtempfindliche Schicht. die z. B. aus einem Metalloid, wie Selen, besteht   und auch mit Metallen (z.   B.   Alkalimetallen) in geringerer Menge vermischt sein kann, in sehr dünner Stärke aufgebracht wird. u. zw. höchstens etwa   0'1 111m dick.   Die untere Grenze ist durch die Durchschlagsfestigkeit des gewählten Stosses bedingt. Für Selen ist z. B eine kleinste Schichtdicke von   0#02     ! mw anwendbar.

   Die   Leistung einer solchen Zelle ist ausserordentlich hoch, obgleich sie nur eine Hilfsspannung von   etwa 0-4 Volt benotigt.   



   Die Deckschicht wird aus lichtdurchlässigen oder porösen leitenden Stoffen hergestellt, um,   wie erwähnt,   eine gute   Lichtdurehlässigkeit   der Deckschicht herbeizuführen. 



   Auf Grund der Erkenntnis. dass bei der Aufbringung der lichtempfindlichen Schicht, insbesondere bei der meist erforderlichen Formierung.   d.   h. z. B. beim Selen der Umwandlung 
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   wird erfindungsgemäss   der lichtempfindliche Stoff, z. B. das Selen, bei der Erzeugung der Schicht gepresst, um ein völlig dichtes Gefüge der Schicht und einen geringen elektrischen Widerstand zu erzielen. Das Pressen erfolgt bei Verwendung pulverförmigen Materials bereits im kalten Zustand. auf jeden Fall aber bei der späteren   Erwärmung   und Formierung. Dieses Pressen braucht nicht ununterbrochen zu erfolgen, sondern es genügt bzw. ist   zweckmässig,   das Pressen absatzweise vorzunehmen, damit in den Zwischenzeiten den Gasen Gelegenheit znm Entweichen gegeben wird.

   Zwischen Pressstempel und Schicht   wird zweckmässig   eine   gasdurchlässige Zwischenlage.   etwa von an sich festem dünnem Asbest. angeordnet. 



   An Stelle der bekannten Aufbringungsart des lichtempfindlichen Stosses, beim Selen z. B. durch Aufstreichen des sogenannten Stengelselens auf die auf 200-250  erhitzte Trägerplatte, wird erfindungsgemäss so verfahren, dass das Selen in fein verteiltem Zustand in dünner Schicht durch Aufstäuben oder Sieben in   mogliehst   gleichmässiger Dicke und Dichte auf die Grundplatte aufgebracht wird. Dies ist besonders für die Herstellung grosser Flächen wichtig. Diese Schicht wird im kalten oder schwach erwärmten Zustand gepresst und hierauf die so vorbereitete Platte den für die Formierung erforderlichen Temperaturen (bei Selen etwa   00 )   ausgesetzt, wobei die Pressung mehrmals wiederholt wird. 



   Die Anwendung einer sehr   dünnen Schicht   hat für die   Herstellung   der Zelle den besonderen Vorteil, dass die Formierung anstatt vieler Stunden meist nur wenige Minuten erfordert. Das   Aufstäubungsverfahren   hat vor der bisher   gebräuchlichen Aufbringung   der Schicht in flüssigem Zustand des betreffenden Stoffes den Vorteil, dass die Luft bereits im ersten Augenblick der Erhitzung durch die Zwischenräume des pulverförmigen Materials entweichen 
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 Oxydation, welche bei diesem Verfahren eintritt, günstig auf die Leistung der Zelle einzuwirken. 



   Der elektrische Widerstand der Zelle kann weiter dadurch vermindert werden, dass man dem Selen oder einem anderen als Hauptbestandteil gewählten Stoff gut leitende Stoffe in 
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 hiebei beobachtete Steigerung der Lichtempfindlichkeit auf die Elektronen auslösende Wirkung des Kaliums   bzw. Natriums zurückzuführen. An   Stelle von oder neben den Metallen usw. können auch oxydierende Stoffe, wie z. B. chlorsaures Kali, in geringen Mengen zugesetzt oder eine Behandlung der Schicht mit Sauerstoff angewendet werden. Auch Zusätze von radioaktiven Stoffen wirken ähnlich. Auf der leichten Elektronenabgabe scheint auch die Eigenart solcher Zellen zu beruhen, dass sie auch ohne Erregerspannung bei Belichtung Strom abgeben.

   Mit dem beschriebenen Verfahren ist es möglich, den   Widerstand der   Zelle auf etwa 1000   Ohm   
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Bei Aufbringung der Deckschicht unter Druck oder bei der Formierung der lichtempfindlichen Schicht ist das Anlegen einer Hilfsspannung vorteilhaft. Die bei höheren Stromstärken hiebei entstehende   Erwärmung kann   zur Unterstützung der Formierung der lichtempfindlichen Schicht benutzt werden, unter Umständen kann auf eine   besondere Wärmequelle verzichtet werden.   



   Zum Zweck der Sicherung einer guten Lichteinwirkung wird die Dicke der Deckschicht 
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 sie wesentlich geschlossen ist, wie z. B. ein chemisch erzeugter Silberniederschlag.   Verwendet   man eine Deckschicht. die zum Zwecke der   Lichtdurehlässigkeit   porös ist. wie sie z. B. durch Aufstäuben fein pulverisierten Woodmetalls mit nachfolgender Pressung bei zirka   1000 entsteht,   so kann die Dicke der Deckschicht   0'1     mm   oder auch mehr betragen. 



   Bei der Wahl der Stoffe für die Deckschicht einerseits und die lichtempfindliche Schicht anderseits scheint die Beachtung der Spannungsreihe vorteilhaft zu sein. Es hat sich z.   D.   auf einem Träger aus Eisen als lichtempfindliche Schicht Selen mit geringen metallischen Beimengungen, z. B. von Alkalimetall, und darüber eine dünne Deckschicht aus Graphit bewährt. 



   Bei der Prüfung der fertigen Zelle kommt es infolge der geringen Dicke der Selenschicht gelegentlich vor. dass sich metallische leitende Verbindungen   (Strombrücken)   zwischen Deckschicht 
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 Durch den dabei fliessenden starken Strom wird die Brücke zerstört und die Zelle betriebsfähig.
Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren lassen sich Zellen von   beliebiger Aus-   
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 zusamrnenzuschalten. 



   Der vom Licht getroffenen Schicht, insbesondere der über dem eigentlichen   licltempfind-   lichen Material befindlichen dünnen, aus elektrisch leitendem Stoff bestehenden Deckschicht wird vorteilhaft Anilin oder ein anilinhaltiger Stoff zugesetzt. Beispielsweise kann man einen der käuflichen Anilinfarbstoffe benutzen und in die Oberfläche der Deckschicht einreiben oder einpressen, auch z. B. aufspritzen. 



   Durch diesen Anilinzusatz erhält die Zelle die Fähigkeit, schon auf sehr geringe Lichtreize anzusprechen, ferner wird die relative Grösse der Wirkung für jeden   Reizgrad   erhöht. EinZelle, die unter dem Einfluss der Belichtung ohne Zuhilfenahme einer Stromquelle Strom liefert, wird durch den Anilinzusatz zu einer relativ grossen Stromerzeugung veranlasst. 



   Das Anilin kann vor dem Zusetzen zweckmässig mit einem Metall-oder Graphitpulver oder einem ähnlichen leitenden Stoff gemischt werden. In diesem Sinne sind z. B. die Schreibminen der handelsüblichen Kopierbleistifte benutzbar. die mit dem Anilinblau gefärbt sind. 
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 fertigen Zelle als vorteilhaft erwiesen, sofern dabei der   Schmelzpunkt   der lichtempfindlichen Schicht nicht   überschritten wird.   



   Die Wirkung des Anilinzusatzes selbst kann dadurch   verstärkt   werden, dass auf   (kr   anilinhaltigen Deckschicht eine weitere dicht anliegende, z. B. aufgepresste, dünne Metallschicht 
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Eine weitere Verbesserung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, dass die   elektrisch'-   Ungleichmässigkeit der den Träger der   Strahlungsempfindlichkeit bildenden Grenzfläche oder   Grenzschicht durch ein die inneren   Widerstände   der   Flächenteile   ausgleichendes Verfahren beseitigt wird.

   Die Zellen bestehen nämlich aus einer dünnen Halbleiterschicht, einer dieselbe 
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 schicht, die ebenfalls besser leitet als die   Halhleiterse. hicht. jedoch zwecks Durchlassung der   Strahlung in der Regel dünner ist als die Trägerschicht oder Öffnungen aufweist. 



   Der Sitz der durch   die Belichtung ausgelösten elektrischen Wirkung ist, wie erwähnt.   nach allem Anschein die   molekulardünne Grenzschicht.   die zwischen dem Halbleiter und der Deckschicht liegt. Wegen der sehr geringen Dicke dieser Grenzschicht soll dieselbe im folgenden   als.. Grenzfläche'- bezeichnet werden.   Fasst man nun beliebig viele und beliebig   ; leine Teilt   dieser   Grenzfläche   als molekulare Spannungsquellen auf, so folgt aus dem geschilderten Aufbau der Zelle, dass diese   molekularen Spannungsquellen sämtlich   parallel zueinander zwischen   Deck- und Trägerschicht geschaltet sind,   wobei die Halbleiterschicht als vorgeschalteter   ohmscher   Widerstand wirkt.

   Die Nachteile, welche sich bei Parallelschaltung   ungl. eieher Primärelementz   mit verschiedenen inneren Widerständen und etwa auch verschiedenen E. M. K. ergeben und durch inneren Schlussa jede Stromlieferung in Frage stellen können, sind bekannt. Da   dj..   



  E. M. K.-Werte der   : i\1olekularelemente   der   Elektrozellen sehr klein sind.   so werden   naturgemäss   besonders hohe Forderungen an die Gleichmässigkeit der elektrischen Eigenschaften dieser   l\101ekularelemente gestellt.   

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   Die elektrische Ungleichförmigkeit kann somit als eine Verschiedenheit der E.   M. K.   der einzelnen Molekularelemente oder ihrer inneren Widerstände aufgefasst werden. 



   Diese Ungleichheit der Molekularelemente, die bei der Herstellung der Zelle entsteht, wird erfindungsgemäss durch ein die inneren Widerstände dieser Molekularelemente ausgleichendes Verfahren beseitigt. 



   Bei diesem Verfahren, dessen Wirksamkeit   auf der Vorsehaltung von Widerstand   vor die Gesamtheit der Molekularelemente beruht, wird lediglich der innere Widerstand der Zelle erhöht, während die Empfindlichkeit, d. h. die in Abhängigkeit von der Belichtung erzeugt   
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 es auf besonders geringen Widerstand betriebsmässig nicht ankommt. 



   Den   Widerstandsausgleich   kann man beispielsweise dadurch herstellen, dass man dem Halbleiter Zusätze aus schlecht leitendem Stoff gibt. Benutzt man z. B. Selen als Halbleiter. so wird in kleinen Mengen (bis etwa   5 %) Schwefel   oder Tonerde oder die seltenen Erden. wie Cer. Thorium, zugefügt. Ganz allgemein kann man alle solche schlecht leitenden und mit Selen   mischungsfähigen   Stoffe wählen, die jedenfalls zufolge ihrer Art oder zufolge ihrer geringen 
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Ein anderes Verfahren zur Widerstandsausgleichung besteht darin, dass man, im Falle des Selens, die Formierung, also die Umwandlung der nichtleitenden Selenform in die kristalline gut leitende Form, durch Anwendung verringerter Temperatur nicht vollständig sich ausbilden lässt oder vorzeitig abbricht.

   Dabei erhält das Selen nicht die bekannte blanke metallisch glänzende. sondern eine sammetartig mattgraue   Oberfläche.   Dies wird insbesondere dann leicht erzielt, wenn dem Selen Schwefel beigegeben wurde. 



   Ein drittes Verfahren besteht darin, dass man den Widerstand der Deckschicht erhöht. indem man dem für die Stromableitung erforderlichen Metall schlecht leitende Zusätze (z. B. Kaolin oder Graphit) gibt oder Metallegierungen von geringer Leitfähigkeit benutzt. Soweit die   pulverförmig   gemischten Stoffe nicht binden, setzt man denselben ein Öl oder einen Klebstoff. z. B. Tragant, zu. 



   Schliesslich kann man auch eine besondere Widerstandsschicht, zwischenfügen. am einfachsten unter der Deckschicht. Beispielsweise ist eine Graphitschicht brauchbar. die man am einfachsten aus der Mine von Bleistiften, am besten Kopierstiften, gewinnt. 
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 fein   zerstäubtem   Zustand auf die Halbleiterschicht niedergeschlagen. 



   Ein dampfförmiger Zustand wird beispielsweise in der Weise angewendet. dass man den Halbleiter (z. B. Selen) im Ofen verdampft und auf der in den Ofen   gebraehten     Trägerplatte   niederschlagen lässt. Hiedurch erzielt man eine mit der Trägerplatte verbundene Halbleiterschicht   (Selenschicht)   von grosser Gleichmässigkeit. Die Oberfläche der Trägerplatte kann zweckmässig durch Aufrauhen. Anätzen u.   dgl. gut haftfähig gestaltet werden.   Die   Gleichmässigkeit der   
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 in den Ofen erhitzt, jedoch nicht bis auf die Temperatur des Halbleiterdampfes. Diese   Träger-   platte kann auch bereits mit einer Grundschicht des Halbleiters bedeckt sein.

   Gleichzeitig mit dem Halbleiter oder in Mischung mit   ihm kÖnnen Zusätze.   die für die Strahlungsempfindlichkeit und andere Eigenschaften der Zellen günstig sind. wie Schwefel (einige Prozent). Kalinni. 



  Natrium, Anilin oder Anilinfarbe verdampft und in Mischung mit dem Halbleiter nieder- 
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 Dampfform niederzuschlagen und danach im gesonderten Verfahren den oder die Zusätze als Niederschlag aufzubringen. 



   Auf der durch Dampfniederschlag entstandenen Halbleiterschicht wird die   Deckschicht   aufgebracht, wozu man vorteilhaft ein gleiches Verfahren benutzt. In diesem Fall muss der Schmelzpunkt des Stoffes, aus dem die molekulardünne Deckschicht bestehen soll. niedriger als der Schmelzpunkt des Halbleiters liegen. damit letzterer nicht schmilzt. Hiefür kommen die leicht verdampfbaren Metalle in Betracht. 



   Ein anderes Verfahren besteht darin, dass man den   Halbleiterstoff in Kebelform bring)   und auf die Trägerplatte aufspritzt,   ähnlich wie   dies beim   Schoop'sehen Metallzerstäubung."   verfahren stattfindet. Die unmittelbare Berührung mit einer Flamme, die im allgemeinen zu heiss ist. muss jedoch vermieden werden, weil der Halbleiter sonst verbrennt, anstatt zu schmelzen. 



    Der Halbleiterstoff wird daher in einer Spritzpistole durch indirekte Heizung verflüssigt (für Selen sind 200-3000 erforderlich :) und dann im Luftstrom oder einem Gasstrom. z. B. Sauerstoff.   

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   zerstäubt.     Auf ähnliche   Weise kann man durch Anwendung von schwefelhaltigem Gas eine Schwefel-Selen-Mischung herstellen   usw. Wünscht man derartige Mischungen   nur auf der Ober-   fläche   (Grenzschicht), so benutzt man gegebenenfalls indifferentes Gas zur Zerstäubung und behandelt die fertige Halbleiterschicht bei entsprechender Temperatur nachträglich mit Sauerstoffgas usw.

   Für diese Zwecke ist es auch möglich, die Zerstäubung in einem Raum aus-   zufuhren,   der mit dem Sauerstoff usw. bzw. mit dem indifferenten Gas angefüllt ist. 



   Die Zerstäubung wird erleichtert, wenn man dem flüssigen Halbleiter Schwefel beimischt. 



  Die Zerstäubungsluft wird   zweckmässig   vorgewärmt. Die   Gleichmässigkeit   des Niederschlages 
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 der Nebel niedergeschlagen werden soll. regelmässig bewegt. Dies eignet sich insbesondere für grössere Flächen. 



   Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird nicht nur eine grosse   Gleichmässigkeit   der Halbleiterschicht bzw. Grenzschicht erzeugt, sondern auch eine innige Verbindung zwischen dieser und den beiden anschliessenden Schichten erzielt, was im Gegensatz zu der bisher üblichen blossen Berührung der Schichten für den Wirkungsgrad der Zelle vorteilhaft ist. Um diese innige Verbindung möglichst zu begünstigen, wird bei der Zerstäubung vorteilhaft ein höherer Druck, etwa   4-6 Atm..   angewendet. Hiedurch wird zugleich eine gewisse Feinkörnigkeit der Schicht und eine besonders dichte Lagerung des Materials ähnlich wie bei der Dampfniederschlagung erzielt. 



   Auch das Zerstäubungsverfahren lässt sich für die Aufbringung der Deckschicht benutzen. indem man z. B. eine kolloidale Graphitlösung zerstäubt und aufspritzt. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt in beiden Ausführungsarten die Behandlung einer   beliebig grossen Fläche,   ohne dass die erforderlichen Einrichtungen schwierig werden. 



    PATENT-ANSPRÜCHE :   
1. Verfahren zur Herstellung von lichtelektrischen Zellen, bei welchen eine Schicht aus einem Element der 6. Gruppe des periodischen Systems bzw. deren Verbindung, insbesondere Selen, zwischen einer elektrisch leitenden Grundplatte und einer elektrisch leitenden lichtdurchlässigen Deckschicht vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Selenschicht vor dem Aufbringen der Deckschicht sensibilisiert und die Deckschicht dann ohne Anwendung wesentlicher Erwärmung durch Aufbringen der Deckschicht in feiner Verteilung. z. B.   durch   Aufreiben. Aufspritzen bzw. durch Niederschlagen aus Lösung oder auf galvanischem Wege. aufgebracht wird.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung der EMI6.2 Deckschicht zur Tragplatte.
    3. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass eine Selenschicht von sehr EMI6.3 Zelle in Richtung senkrecht zu ihrer Fläche weniger als 1000 Ohm für die Flächenein- heit (cm besitzt.
    4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Deckschicht eine EMI6.4 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der lichtempfindlichen Schicht oder der Deckschicht oder beiden geringe Mengen radioaktiver Stoffe zugesetzt werden.
    6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckschicht Anilinfarbstoffe oder ein anilinfarbstoffhaltiger Stoff zugesetzt wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass ausser der anilinfarbstofF haltigen Deckschicht eine weitere dicht anliegende Schicht aus dünnem Metall (z. B. Platten. gold) vorgesehen wird.
    8. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Grundplatte in an sieh bekannter Weise durch Ausglühen, Aufrauhen usw. gering vergrössert wird.
    9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtempfindliche Schicht EMI6.5 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von pulverförmigem zerstäubbarem Material für die lichtempfindliche Schicht dieses bereits im kalten Zustand gepresst wird.
    11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Formierung und Pressung die sich bildenden Gase durch Absaugen oder Benutzung einer gasdurchlässigen Zwischenlage entfernt werden. EMI6.6 <Desc/Clms Page number 7> EMI7.1 der Deckschicht oder der Formierung der lichtempfindlichen Schicht eine Hifsspannung an die Deckschicht und die Trägerplatte angelegt wird.
    14. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass an die fertiggepresst Zelle zwecks Beseitigung eines etwaigen Schichtenkurzschlusses eine über der Betriebsspannung liegende Hilfsspannung kurzzeitig angelegt wird.
    15. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Zusatz von Anilin oder anilinhaitigen Stoffen zur Deckschicht diese Stoffe vor dem Zusetzen mit Metalloder Graphitpulver vermischt werden.
    16. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass als Anilinzusatz di- Schreibminen der handelsüblichen Kopierstifte benutzt werden.
    17. Verfahren nach Anspruc 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der anilinhal1ifwn Deckschicht versehene Zelle zwecks weiterer Steigerung der Empfindlichkeit und der Leistung EMI7.2 gangswiderstand verschiedener Zellteile von der Deckschicht zur Trägerplatte durch Anbringung zusätzlicher Widerstände an Stellen geringeren Durchgangswiderstandes ausgeglichen werden.
    19. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstaudsausgleich durch Erhöhung des Gesamtwiderstandes des Schichtensystems der Zelle bewirkt wird.
    20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandsausgleich durch schlechtleitende Zusätze (z. B. Schwefel. Tonerde. seltene Erden. wie Cer. Thorium) zur Halbleiterschicht bewirkt wird.
    21. Verfahren nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet. dass der Widerstandsausgleich durch unvollständige Formierung des Halbleiters bewirkt wird.
    22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass zwecks Widerstandsausgleich der strahlungsdurchlässigen Deckschicht durch Wahl der Metalle oder schleehtleitenden Zusätze (z. B. Graphit. Kaolin, Sulfite, Selenite) ein höherer Widerstand gegeben wird.
    23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Widerstandsausgleich eine besondere Widerstandsschicht, beispielsweise aus Grapliit. angeordnet wird.
    24. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusammenhängende lichtdurchlässige (obere) Deckschicht durch Niederschlagung aus dampfförmigem oder dampf- ähnlichem (nebelförmigem) Zustand hergestellt wird.
    25. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Deckschicht (z. B. Blei) im Ofen verdampft und auf die mit dem Halbleiter bedeckte Trägerplatte niedergeschlagen wird. EMI7.3 mechanisches Zerstäuben und Aufspritzen, z. B. in der Art des Schoolp'schen Metallspritzverfahrens, aufgebracht wird, u. zw. in der Weise, dass die Spritzvorriehtung indirekt bis zur Schmelztemperatur des Halbleiters beheizt wird. EMI7.4
    Anilin, Kalium u. dgl. zum Halbleiter gleichzeitig mit diesem oder im gesonderten Arbeitsgang aufgebracht werden.
    28. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Woodmetall oder kolloidalem Graphit rein oder mit Metallpulver gemischt bestehende Deckschicht durch Auf- spritzen hergestellt wird.
    29. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzpistole mit einem Überdruck des Pressgases von mehr als 4 Atm. betrieben wird.
    30. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzvorrichtung ein vorgewärmter Zerstäubungsstrom zugeführt wird.
    31. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, dass dem Halbleiter in der Zerstäubungsdüse Sauerstoff oder ein sauerstoff- oder Schwefelhaltiges Gas beigemischt wird oder das Aufspritzen in einer solchen Atmosphäre geschieht. EMI7.5
AT131780D 1930-08-07 1931-08-05 Lichtelektrische Zelle und Verfahren zur Herstellung derselben. AT131780B (de)

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