DE1086822B

DE1086822B - Fotoelement mit Vorderwandeffekt

Info

Publication number: DE1086822B
Application number: DEF9612A
Authority: DE
Inventors: Erwin E Falkenthal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-07-31
Filing date: 1952-07-31
Publication date: 1960-08-11

Description

Fotoelement mit Vorderwandeffekt Es sind Fotoelemente mit zwei Selenschichten bekannt, bei denen die auf der Grundplatte aufgebrachte Se-Schicht in beliebiger Weise z. B. aufgestrichen ist, während die darüberliegende dünne, vom Licht getroffene Schicht aufgestäubt oder aufgedampft ist. Der wesentliche Fortschritt derartiger Fotoelemente gegenüber den älteren mit nur einer Se-Schicht besteht darin, daß die zweite dünne Se-Schicht sich in einem Zustand besonderer Reinheit und Feinkörnigkeit befindet, wodurch die Elektronenabgabe und damit die Stromausbeute vergrößert wird.
Bei dem oben beschriebenen bekannten Fotoelement nimmt an der Stromausbeute im wesentlichen nur die dem Licht ausgesetzte Schicht teil, während die Barunterliegende Schicht nur einen schlechten Leiter gegenüber der Grundplatte bildet und als Trägerplatte für die Elektronen abgebende Schicht dient.
Es ist ferner eine Fotozelle bekannt, bei der zur Erhöhung des Sperrwiderstandes eine Zwischensperrschicht aus Kunstharz vorgesehen ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Fotoelement mit Vorderwandeffekt, enthaltend eine metallische Grundplatte, eine lichtempfindliche Schicht aus Selen oder einem Chalkogenid, eine Stromabnahmeelektrode sowie eine Zwischenschicht zwischen der Grundplatte und der lichtempfindlichen Schicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß für die Zwischenschicht ein Halbleiter gewählt ist, der aus einem Kunststoff oder einer Metallverbindung besteht, die den Ohmschen Bahnwiderstand erhöhen und zu den angrenzenden Schichten keine Sperrwirkung ergeben. Diese Zwischenschicht kann aus einem Metalloxyd, Metallsulfid oder -tellurid bestehen, während die die Elektronen abgebende obere dünne Halbleiterschicht vorzugsweise aus Selen oder aus anderen zur Elektronenabgabe befähigten Stoffen, wie Chalkogeniden, gebildet wird, die mit einer lichtdurchlässigen leitfähigen Deckelektrode bedeckt sind.
Als Kunststoff für die Zwischenschicht kann man beispielsweise ein mit eingelagertem Grafit versehenes Polystyrol verwenden. Als Chalkogenide, aus denen die lichtempfindliche Schicht gebildet wird, empfehlen sich in erster Linie die Sauerstoff-, Schwefel-, Selen-oder Tellurverbindungen gewisser Schwermetalle, wie z. B. Blei oder Quecksilber, oder auch von anderen Metallen, z. B. Zink oder Zinn.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß durch Anwendung von Stoffen beliebiger Leitfähigkeit als Zwischenschicht der Bahnwiderstand solcher Elemente, d. h. der Widerstand quer zu den Flächen der einzelnen Schichten, weitgehend heraufgesetzt werden kann, wodurch sich die Stromausbeute oder die Spannung der Fotoelemente dem jeweiligen Verwendungszweck anpassen läßt. Der Bahnwiderstand bleibt bei diesen neuen Elementen konstant und insbesondere praktisch unabhängig von der Stromrichtung. Dies ist eindeutig bei Verwendung von Kunststoffen mit eingelagerten Leitern der Fall. Ferner ergibt sich ein wesentlicher Fortschritt in bezug auf die Fabrikation dadurch, daß die umständliche Behandlung der Selenschicht sich nur auf die wenige i. dicke, Elektronen abgebende Selenschicht erstreckt und das z. Z. kaum mehr erhältliche Selen der Zwischenschicht gespart wird.
Die Zwischenschicht kann aufgestrichen oder aufgegossen werden. Auf dieser Schicht befindet sich dann die lichtempfindliche Schicht, die beispielsweise aus zu etwa 99°/n reinem Selen besteht, das in einer Dicke von etwa 10-1 bis 10-B mm aufgebracht ist, und zwar vorzugsweise durch Aufdampfen, Aufstäuben oder ein analoges Verfahren. Die Deckschicht besteht in an sich bekannter Weise aus einem dünnen, lichtdurchlässigen Metallüberzug.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Fotoelement mit Vorderwandeffekt, enthaltend eine metallische Grundplatte, eine lichtempfindliche Schicht aus Selen oder einem Chalkogenid, eine Stromabnahmeelektrode sowie eine Zwischenschicht zwischen der Grundplatte und der lichtempfindlichen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zwischenschicht ein Halbleiter gewählt ist, der aus einem Kunststoff oder einer Metallverbindung besteht, die den Ohmschen Bahnwiderstand erhöhen und zu den angrenzenden Schichten keine Sperrwirkung ergeben.
2. Fotoelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einem Metalloxyd, -sulfid oder -tellurid besteht.
3. Fotoelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht aus Selen großer Reinheit besteht und in einer durch Aufstäuben oder Aufdampfen gebildeten Schicht von einer Dicke von etwa 10-1 bis 10-6 mm hergestellt ist.
4. Verfahren zum Herstellen von Fotoelementen nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht durch ein mechanisches Aufbringungsverfahren oder auf chemischem Wege hergestellt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 757 222, 820 318; österreichische Patentschriften Nr. 141431, 149 626; französische Patentschrift Nr. 862 788; USA.-Patentschrift Nr. 2 066 611.