DE1114253B

DE1114253B - Dry rectifier element and rectifier column made from such elements

Info

Publication number: DE1114253B
Application number: DEST8989A
Authority: DE
Inventors: Rer Nat Heinrich A Bartels Dr
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1954-11-03
Filing date: 1954-11-03
Publication date: 1961-09-28

Description

Trockengleichrichterelement und aus solchen Elementen hergestellte Gleichrichtersäule Die Erfindung bezieht sich auf die besondere Ausbildung eines Trockengleichrichterelementes, insbesondere eines solchen mit Selen als Halbleiterschicht, und dessen Verwendung zum Aufbau einer Gleichrichtersäule.Dry rectifier element and made from such elements Rectifier column The invention relates to the special design of a Dry rectifier element, in particular one with selenium as the semiconductor layer, and its use to build a rectifier column.

Die bisher benutzten Gleichrichterelemente besitzen im allgemeinen die Form einer planen Platte oder einer planen runden Scheibe. Ihr Zusammenbau zu Säulen erfolgt in der Regel mittels eines zentralen Befestigungsbolzens, auf den die Gleichrichterscheiben aufgereiht und dann aneinandergepreßt werden. lfierbei kommt auch die elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Platten im Falle der Hintereinanderschaltung zustande.The rectifier elements used hitherto generally have the shape of a flat plate or a flat round disc. Your assembling too Columns is usually done by means of a central fastening bolt on the the rectifier disks are lined up and then pressed together. lfier bei also comes the electrical connection between the individual plates in the case of the Cascading.

Es ist auch schon bekanntgeworden, die den Gleichrichter ausmachenden Schichten auf derAußenseite eines rohrförmigen Trägers anzubringen, und schließlich wurde schon vorgeschlagen, die Innenseite eines Rohres als Träger für die Gleichrichterschichten und dieses gleichzeitig als Gehäuse für den Gleichrichter selbst zu verwenden.It has also become known who make up the rectifier Applying layers to the outside of a tubular support, and finally it has already been proposed to use the inside of a tube as a carrier for the rectifier layers and to use this at the same time as a housing for the rectifier itself.

Bekanntlich ist es erwünscht, einen Gleichrichter mit möglichst hoher Leistung bei kleiner Raumbeanspruchung herzustellen. In diesem Sinne hat man schon vorgeschlagen, den Befestigungsbolzen für die Gleichrichterplatten durch einen Rahmen, ein Spannband od. dgl. zu ersetzen, der die geschichteten Elemente zusammenhält. Die als Gleichrichter wirksame Fläche vergrößert sich in diesem Falle durch den bisher von dem Befestigungsbolzen beanspruchten Platz. Bei dem Aufbau einer Säule aus solchen Gleichrichterelementen benutzt man zur Erzielung einer guten Kühlung kastenförmige Abstandsstücke, durch welche die Luft unbehindert hindurchströmen oder hindurchgeführt werden kann.It is known that it is desirable to have a rectifier with the highest possible Produce performance with a small footprint. In this sense one already has proposed the fastening bolt for the rectifier plates by a frame, To replace a strap or the like that holds the layered elements together. The effective rectifier area is increased in this case by the previously occupied by the fastening bolt. When building a pillar Such rectifier elements are used to achieve good cooling box-shaped spacers through which the air can flow unhindered or can be passed through.

Gemäß der Erfindung wird ein Gleichrichterelement vorgeschlagen, das von der bisher üblichen planen Form abweicht, indem dieses so ausgebildet ist, daß jede einzeln-- Schicht des Gleichrichterelementes, also Trägerelektrode, Halbleiterschicht, Deckelektrode usw., in ihrer Oberfläche größer ist als ihre parallele ebene Projektion.According to the invention, a rectifier element is proposed which differs from the previously common planar shape in that it is designed so that each individual - layer of the rectifier element, i.e. carrier electrode, semiconductor layer, Cover electrode, etc., is larger in its surface than its parallel planar projection.

Es ist bekannt, die lichtempfindliche Schicht von Photozellen nach der Lichteinfallsseite hin etwa durch Riffelung so zu vergrößern, daß eine bessere Ausnutzung des lichtelektrischen Effektes erzielt wird. Die Vergrößerung der Oberfläche erstreckt sich dabei aber nur auf die obere Seite der auf die plattenförinige Trägerelektrode aufgebrachten Selenschicht, während bei dem Gleichrichterelement nach der Erfindung das ganze als Trägerelektrode dienende Blech durch Wellung oder ähnliche Maßnahmen eine von der planen Form abweichende Gestalt besitzt. Die Erfindung hat auch nichts mit der durch Aufrauhung erzielten Vergrößerung der Oberfläche einer sonst ebenen Trägerelektrode zu tun, wodurch die Haftfähigkeit der aufzubringenden Halbleiterschicht vergrößert werden soll, zumal eine solche Oberflächenvergrößerung sich nur auf die untere Seite der Halbleiterschicht, nicht aber auf die für die Wirkungsweise wesentliche Sperrschicht auswirkt.It is known to post the photosensitive layer of photocells to enlarge the light incidence side, for example by corrugation, so that a better one Use of the photoelectric effect is achieved. The enlargement of the surface but extends only to the upper side of the plate-shaped carrier electrode applied selenium layer, while in the rectifier element according to the invention the whole sheet serving as a carrier electrode by corrugation or similar measures has a shape deviating from the planar shape. The invention has nothing either with the enlargement of the surface of an otherwise flat surface achieved by roughening Carrier electrode to do, thereby reducing the adhesion of the semiconductor layer to be applied to be enlarged, especially since such a surface enlargement is only on the lower side of the semiconductor layer, but not on that which is essential for the mode of operation Barrier effect.

Im einfachsten Falle kann man bei der erfindungsgemäßen Ausbildung eines Trockengleichrichters an die Verwendung einer gewellten Trägerelektrode denken. Ausführtingsbeispiele hierfür sind in den Fig. 1 bis 3 in Ansicht und im Schnitt S-S dargestellt. Die Fig. 1 zeigt eine quadratische Platte, bei der die Wellung parallel zu einer Seite verläuft. Eine kreisförnüge Scheibe wird man dagegen vorzugsweise konzentrisch zum Mittelpunkt wellen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Auf eine solche Trägerelektrode werden die für den Gleichrichter erforderlichen Schichten, also insbesondere die Halbleiterschicht und die Deckelektrode, nach den üblichen Verfahren aufgebracht. Man muß jedoch hierbei auf die Erzielung gleichmäßiger Schichten besonders achten. Ein punktförmiger Verdampfer ist also weniger geeignet, da in diesem Falle die Wellenberge der Trägerelektrodb Dampfschatten werfen und deshalb Stellen der Trägeroberfläche unbeschichtet bleiben können. Vorzugsweise wird man einen möglichst großflächigen Verdampfer für die Herstellung der Schichten benutzen und gegebenenfalls zusätzlich dafür sorgen, daß durch geeignete Relativbewegung zwischen Verdampfer und der zu bedampfende-n bzw. zu beschichtenden Trägerelektrode an jeder Stelle ein Niederschlag entsteht und eine gleiche Schichtstärke gewährleistet wird.In the simplest case, when designing a dry rectifier according to the invention, one can think of using a corrugated carrier electrode. Exemplary embodiments for this are shown in FIGS. 1 to 3 in a view and in section SS. Fig. 1 shows a square plate in which the corrugation runs parallel to one side. A circular disk, on the other hand, will preferably be corrugated concentrically to the center point, as shown in FIG. The layers required for the rectifier, that is to say in particular the semiconductor layer and the cover electrode, are applied to such a carrier electrode using the customary methods. However, you have to pay particular attention to the achievement of uniform layers. A point-like evaporator is therefore less suitable, since in this case the wave crests of the carrier electrodes cast vapor shadows and therefore areas of the carrier surface can remain uncoated. An evaporator with the largest possible area is preferably used for the production of the layers and, if necessary, it is also ensured that a suitable relative movement between the evaporator and the carrier electrode to be evaporated or coated is formed at every point and an equal layer thickness is ensured.

Die Erfindung ist nicht allein auf Foringebungen, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, beschränkt. Es können auch, querschnittsmäßig gesehen, andere Profile benutzt werden. Zu bevorzugen sind jedoch in jedem Falle solche, die keine scharfen Kanten nach der zu bedampfenden Seite hin aufweisen, weil diese leicht zu unerwünschten Störungen führen können. Auch ist es möglich, die Oberfläche durch Vertiefungen, Bohrungen od. dgl. zu vergrößern. Man kann dieses Ziel auf mechanischem oder chemischem Wege erreichen. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in der Fig. 3 in Ansicht und im Schnitt dargestellt, die eine Trägerelektrode mit eingedrückten Kalotten zeigt.The invention is not limited solely to the formations shown in FIGS. 1 and 2. In terms of cross-section, other profiles can also be used. In any case, however, preference is given to those that do not have any sharp edges on the side to be steamed, because these can easily lead to undesirable disturbances. It is also possible to enlarge the surface by means of depressions, holes or the like. This goal can be achieved mechanically or chemically. An embodiment of this type is shown in FIG. 3 in a view and in section, which shows a carrier electrode with pressed-in domes.

Der Bau einer Säule aus Gleichrichterelementen gemäß der Erfindung bringt erhebliche Vorteile mit sich. So kann auf die bisher notwendigen Abstandsstücke verzichtet werden, da das Gleichrichterelement selbst als kühlendes Abstandsstück wirkt Außerdem wird dadurch Raum gewonnen, daß infolge der Oberflächenvergrößerung, jedes Gleichrichterelementes dieses in seinen effektiven Abmessungen kleiner gehalten werden kann als bisher. Ein Ausführungsbeispiel für eine Gleichrichtersäule gemäß der Erfindung ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. Die Säule enthält abwechselnd plane, P, und gewellte Gleichrichterelemente G. Zum Halten und Zusammenpressen der Säule kann ein Rahmen oder auch eine Spannwand benutzt werden, die in der Zeichnung aus übersichtsgründen nicht dargestellt sind. Die Halterung wird vorzugsweise senkrecht zur Wellenfront der zueinander ausgerichteten Gleichrichterelemente vorgenommen, um einerseits einen ungehinderten Durchzug der Luft oder das Durchströmen einer Kühlflüssigkeit durch die von benachbarten Gleichrichterelementen gebildeten Kanäle K zu ermöglichen und indererseits eine aute Wärmeleitung seitlich, z. B. an die Montageplatte, zu gewährleisten.The construction of a column of rectifier elements according to the invention has considerable advantages. The previously necessary spacers can be dispensed with, since the rectifier element itself acts as a cooling spacer. In addition, space is gained in that, due to the increased surface area, each rectifier element can be kept smaller in its effective dimensions than before. An exemplary embodiment for a rectifier column according to the invention is shown schematically in FIG. The column contains alternating plane, P, and corrugated rectifier elements G. To hold and compress the column, a frame or a tensioning wall can be used, which are not shown in the drawing for reasons of clarity. The holder is preferably made perpendicular to the wave front of the mutually aligned rectifier elements, on the one hand to allow an unimpeded passage of air or the flow of a cooling liquid through the channels K formed by adjacent rectifier elements and, on the other hand, to allow aute heat conduction laterally, e.g. B. to the mounting plate to ensure.

Die Erfindung soll sich auch auf Ausführungsformen von Säulen erstrecken, bei denen generell nur gewellte oder in anderer Weise oberflächenvergrößerte Elemente verwendet werden. Hat man für diesen Zweck gewellte Gleichrichterelemente ausgewählt, so wird man diese jeweils so aufeinanderschichten, daß die Wellungen benachbarter Gleichrichter unversetzt aufeinanderliegen und miteinander geschlossene Kühlkanäle bilden.The invention is also intended to extend to embodiments of columns, where generally only corrugated or otherwise enlarged elements be used. If you have chosen corrugated rectifier elements for this purpose, so you will layer these on top of each other so that the corrugations are adjacent Rectifiers are not offset on top of each other and cooling channels are closed with one another form.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Dry rectifier element, in particular rectifier element with semiconductor made of selenium, characterized in that it is designed so that the surface of each individual layer (carrier electrode, semiconductor layer, cover electrode, etc.) is larger than its parallel planar projection.

2. Dry rectifier element according to claim 1, characterized in that the carrier electrode is corrugated. 3. Dry rectifier element, according to claim 1, characterized in that the carrier electrode or indentations. The like. Contains. 4. Dry rectifier element according to claim 1 to 3, characterized in that the corrugations, indentations or the like. Have rounded and running transitions. 5. rectifier column, characterized by the use of dry rectifier elements according to claims 1 to 4. 6. rectifier column according to claim 5, characterized in that planar and corrugated rectifier elements alternate with one another in the stratification. 7. rectifier column according to claim 5, characterized in that it contains only corrugated rectifier elements and the corrugations of adjacent elements lie on top of one another so that cooling channels are formed. 8. rectifier column according to claim 5 to 7, characterized in that its holder does not hinder the passage of air or the flow of a cooling liquid through the channels formed by the elements. Documents considered: German Patent No. 901 814; Austrian Patent No. 132 332; French Patent Nos. 758 746, 862 788; U.S. Patents . No. 2 320 185, 2 328 488, 2 412 692, 2 521687.