CH266757A - Sperrschichtzelle. - Google Patents

Description

      Sperrschichtzelle.       Die vorliegende Erfindung betrifft. eine       Sperrschiehtzelle,    die für     photoelektriselie     Wirkung oder für     Stromgleichrichtung     brauchbar ist.  



  Es hat sich herausgestellt, dass, wenn W     as-          serstoff    in einer Lösung an einer Fläche frei  wird, die Selen enthält, eine Sperrschicht  erhalten wird. Es hat sieh gezeigt, dass die  Sperrschicht erhalten werden kann, wenn Se  len als Kathode in einer Lösung benutzt. wird,  in der     Wasserstoff    an der Kathode frei wird.  Praktisch eignet sieh jede einfache Säure zu  diesem Zwecke.  



  Die     Erfindung    betrifft eine Sperrschicht  zelle, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie  eine vorwiegend aus Selen und Wasserstoff  bestehende Sperrschicht aufweist.  



  Ausführungsbeispiele der Erfindung sind  nachstehend an Hand der beigefügten Zeich  nung erläutert.  



  In den Figuren zeigt:       Fig.    1 den Schnitt durch eine     Nass-Selen-          zelle,          Fig.    2 einen horizontalen Querschnitt  einer abgeänderten Zellenform,       Fig.    3 einen vertikalen Querschnitt der  in     Fig.    2 gezeigten Zelle, geschnitten längs  der Linie 3-3, und       Fig.    4 eine Schaltung, in der die photo  elektrische Wirkung der Zelle beobachtet  werden kann.  



       Fig.1    zeigt. eine     Nasszelle,    die eine Kathode  mit einer     Sperrschicht    aufweist.. Die Zelle ist,    in einem Glaskolben angeordnet, der im all  gemeinen     zylindrische    Form und aus prak  tischen Gründen ein Paar eingesetzte röhren  förmige Teile 2 und 3 aufweist, die vom Kopf  der Zelle in den Zellenraum herunterführen,  und ferner sind geeignete Entlüftungsöff  nungen 4 vorgesehen, die das Entweichen von  Gas aus der Zelle gestatten. Leitungsdrähte 5       bzw.    6 sind     durch    die eingesetzten Teile 2 und  3 geführt und können bei 7 und 8 mit dem  Glas verschmolzen werden, um dann in die  Zelle einzutreten.

   Die an der Leitung 9 ange  brachte Anode 11 besteht aus einem leitenden  Material, das nicht mit. Selen reagiert, etwa  Platin, Gold, Kohle oder Palladium oder  möglicherweise Nickel; die untern Leiter  enden bei 9 und 10, die in die Flüssigkeit  tauchen, bestehen     zweckmässigerweise    gleich  falls aus einer ähnlichen, nicht auf Selen  reagierenden Substanz. Die Kathode 12 an  der Zuführung 8 besteht aus einer Substanz,  die nicht mit Selen zusammen reagiert, etwa  aus Platin., Gold, Kohle, Palladium oder  Nickel, auf der eine     Selen-Sperrsehicht    for  miert wird.

   Diese Sperrschicht kann auf die  Kathode dadurch aufgebracht werden, dass  die Kathode zuerst mit metallischem Selen  überzogen wird, danach wird metallisches Se  len auf die Platte dadurch aufgebracht, dass  sie als Kathode in eine     wässrige    Lösung ge  taucht wird, in der ausser einer Säure, wie  z. B. Schwefelsäure     H,SO,        Selendioxyd          (Se0,)    aufgelöst worden ist.      Die mit Selen überzogene Kathode 12  wird dann in die Zelle 1 gebracht, in der  eine     Säurelösung    13 untergebracht ist, die  Schwefelsäure     H=;S04    (z. B. 20 normal) oder  irgendeine andere Säure, z.

   B.     HCl,        H.,P04,          H.Se0,    oder     H.,Se04,    enthält. Wenn eine ent  sprechende Spannung an Anode und Kathode  gelegt     wird,    eine     Spannung    von etwa zwei  Volt, dann wird     Wasserstoff    an der mit Selen  bedeckten Kathode 12 frei und bildet mit Se  len die Sperrschicht auf der Kathodenober  fläche. Diese Sperrschicht besteht aus Selen  und Wasserstoff. Die Sperrschicht kann auch  so gebildet werden, dass die Platte 12, ohne  mit Selen überzogen zu sein, als Kathode in  eine Lösung von     Se0,    in Wasser getaucht  wird.

   Die Stärke dieser Lösung kann zwischen  den Grenzen von 25 und 80 Gewichtsprozent       Se02    in Wasser variieren. Wenn die Span  nung in dieser     Se02    Lösung an Anode     imd     Kathode     angelegt        wird,    wird auf der Platte  12 direkt eine Sperrschicht, aus Selen und  Wasserstoff gebildet., ohne irgend einen       darunterliegenden        Selenüberzug.    Die Sperr  schicht kann in diesem Falle im Gefäss 1  selbst gebildet werden, indem als Bad 13 die       Se0_-Lösung    statt der     H"SO,-    Lösung ver  wendet wird.

   Die     Fig.    2 und 3 veranschau  lichen eine andere Form der Zelle. Das     uhren-          förmige    Gefäss 15 trägt eine scheibenförmige  Kathode 16, die durch einen Stab 17 gehalten  wird, welcher in die Glashülle eingeschmolzen  ist und die     Kathodenzuführung    bildet. Als  Anode wird eine     Platindurchführung    18 und  als     Elektrolyt    19 eine Lösung der in der  Zelle der     Fig.    1 benutzten Art verwendet.  



  Entweder kann die photoelektrische oder  die gleichrichtende     Wirkung    der Sperrschicht  benutzt werden, und das kann in der nassen  Zelle selbst geschehen. Der photoelektrische  Effekt kann in bekannter Weise dadurch  erzielt werden, dass Licht gegen die Zelle ge  richtet wird, und das ist der Grund, weshalb  die Zelle in einem solchen Falle aus einem  durchsichtigen     l1aterial,    etwa aus Glas, be  stehen soll.

   Zwei photoelektrische Effekte  können beobachtet werden: 1. der elektrische  Widerstand     nimmt    ab     mit    zunehmender    Lichtintensität; 2. das Licht erzeugt in der  Zelle eine     EMK    oder eine     Änderung    der       EMK.    Die photoelektrische Wirkung, die  durch diese Art Zelle hervorgerufen wird,  tritt ausserordentlich scharf hervor.  



       Fig.    4 stellt. einen Stromkreis dar, in dem  die photoelektrische Wirkung     Verwendun--          finden    kann. Die     photoelektrische    Zelle 20, die  irgendeine in der     Fig.    1 oder in den     Fig.    2  und 3 angegebene     Form        haben    kann, ist- sche  matisch dargestellt, wobei die Anode     bzw.     Kathode mit plus bzw.

   minus     bezeichnet.        wird.     Die Quelle für die     (1leiehstronLspannung    ist  eine Batterie  21, die etwa 2 Volt betragen  kann, und der Widerstand 22 kann irgend  ein elektrischer Teil eines Gerätes sein, in  dem Strom fliesst, z. B. ein Mikroampere  meter oder der Widerstand am Eingang eines  Verstärkers. Wenn Schalter 23 geschlossen       wird,        ändert    sich der Strom durch den Wi  derstand 22 entsprechend     mit    der Änderung  der Lichtintensität der Lichtquelle 24.  



  Die gleichrichtende Wirkung kann durch       Anlegung    einer     Weehselspannung    beobachtet  werden. Der     Stromfluss    ist in einer Richtung  dann grösser als in der andern.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Sperrschiehtzelle, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine vorwiegend aus Selen und Was serstoff bestehende Sperrschieht aufweist. UNTERAN SPRi"CHE 1. Sperrschiehtzelle nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet., da.ss die Sperrschieht auf einer elektrisch leitenden Platte aufge bracht ist.

   2. Sperrschichtzelle nach Patentansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrisch leitende Platte mit. einer Selenschieht über zogen ist, auf die die Sperrschicht auf gebracht .ist. 3. Sperrsehichtzelle nach Patentanspruch, mit einer Anode und einer Kathode in einer Säurelösung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode mit der Sperrschielit versehen ist. 4. Sperrschichtzelle nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Säurelösung Schwefelsäure enthält.

   5. Sperrsehiehtzelle nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Säurelösung Phosphorsäure enthält. 6. Sperrschichtzelle nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Säurelösung Selensäure enthält.

   7. Sperrschichtzelle nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode aus einem mit Selen nicht reagierenden leitenden Material lfesteht. B. Sperrschiehtzelle nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode und Kathode sich in einem wässrigen Elektro lyten befinden, der gelöstes Selendioxy d ent hält. 9. Sperrschichtzelle nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss, wel <B>k,</B> die Anode, die Kathode und die Säure- lösung enthält, durchsichtig ist.

   10. Sperrschiehtzellenach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss die Form einer Taschenuhr hat. 11. Sperrsehichtzelle nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss zwei von oben einspringende Teile aufweist., in de nen die Zuleitungsdrähte für die Anode bzw. Kathode in das Gefäss eingeführt. sind, und dass das Gefäss oben Lüftungsöffnungen auf weist. 12. Sperrschichtzelle nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Selendioxyd in einem Gewichtsverhältnis zwischen 25 und 809,1 des Elektrolyten vorhanden ist.