DE586227C - Photoelektrische, rotempfindliche Zelle, deren Kathode aus einer etwa monomolekularen, praktisch unsichtbar duennen Haut lichtelektrischen Stoffes auf einer Metallschicht besteht - Google Patents

Description

• Photoelektrische, rotempfindliche Zelle, deren Kathode aus einer etwa monomolekularen, praktisch unsichtbar dünnen Haut lichtelektrischen Stoffes auf einer Metallschicht besteht Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung photoelektrischer Zellen und stellt eine Verbesserung des im Patent 568 411 beschriebenen Herstellungsverfahrens dar.
• In der Beschreibung des Herstellungsverfahrens rot empfindlicher photoelektrischer Zellen in dem Patent 588 411 sind keine besonderen Angaben über das Gas gemacht, mit dem diese Zellen gefüllt werden. In den ersten Zellen, die E l s t e r und G e i t c 1 herstellten, verwandten sie Wasserstoff, mit welchem die Zelle sensilisiert worden war. Aber sie fanden bald, daß der Wasserstoff im Laufe der Zeit verschwand und die Empfindlichkeit der Zelle abnahm. Sie füllten daher ihre Zellen mit Argon, welches nicht absorbiert wird und daher auch keine Wirkung auf die Empfindlichkeit der Kathode hat. Seit dieser Zeit ist in der Technik wohl stets Argon oder ein sonstiges indifferentes Gas zur Füllung von photoelektrischen Zellen benutzt worden, Es hat sich aber gezeigt, daß, wenn die gernäß dem Patent 568 41 1 hergestellten Zellen mit Argon oder Helium gefüllt werden, die Empfindlichkeit, besonders die Rotempfindlichkeit, allmählich nachläßt, und daß dieses Nachlassen besonders stark im Betriebe der Zelle auftritt. Eine Glühentladung durch Argon von ungefähr einer Minute zerstört die Rotempfindlichkeit fast vollständig. Andererseits hat aber die Gegenwart von Wasserstoff keine Einwirkung auf die Empfindlichkeit der Kathode. Der Wasserstoff verschwindet allmählich, wie es in den Elster-Geitel-Zellen der Fall ist, und der Vorteil des hohen Photostroms einer gasgefüllten Zelle vermindert sich. Die Empfindlichkeit der Kathode selbst aber bleibt unverändert. Wenn daher Argon ein besseres Füllgas als Wasserstoff für die Zellen bisher bekannter Art ist; so ist Wasserstoff ein besseres Füllgas als Argon für die Zellen der neuen Art.
• Die Zellen gemäß der Erfindung werden nun mit Wasserstoff und nicht mit einem indifferenten Gas gefüllt. Damit aber der Vorteil bezüglich der wirksamen Empfindlichkeit, welche auf dem Ionenbombardement beruht, stets erhalten bleibt, müssen Mittel angewandt werden, welche das allmähliche Entweichen des Wasserstoffes unterbinden. Es ist zwar möglich, den Anfangsdruck des Wasserstoffes so zu bemessen, daß, wenn die Absorption vollständig ist, gerade die richtige Menge Wasserstoff in der Zelle noch vorhanden -ist; ein zweckmäßigeres Verfahren zur Vermeidung dieses Übelstandes besteht jedoch darin, in an sich bekannter Weise an die Zelle ein Palladiumrohr anzuschließen, durch das Wasserstoff nach Bedarf wieder eingeführt werden kann, indem das Palladium in einer wasserstoffhaltigen Flamme erhitzt wird. Der Druck des. Wasserstoffes wird natürlich stets in an sich bekannter Weise so geregelt, daß die gewünschte Verstärkung des Photostroms durch den Glimmstrom erzielt wird.
• Bei den photoelektrischen Zellen gemäß dem Hauptpatent besteht die Trägerschicht, auf der die dünne Schicht photosensitiven Stoffes niedergeschlagen ist, gewöhnlich aus Silber, das oberflächlich oxydiert sein kann. Es wurde nun gefunden, daß die Empfindlichkeit einer mit Wasserstoff gefüllten Zelle der hier in Rede stehenden Art, und ganz besonders die Rotempfindlichkeit, in hohem Maße von dem als Träger dienenden Stoff abhängt. Eine weitere Verbesserung der der mit Wasserstoff gefüllten rot empfindlichen Zellen gemäß der Erfindung kann erzielt werden, wenn die Trägerschicht aus Kupfer besteht, dessen Oberfläche oxydiert ist. Solche Zellen sind widerstandsfähiger und selbst längere Stromdurchtritte in Wasserstoff führen keine Herabsetzung der Empfindlichkeit herbei.
• Nachstehend wird beispielsweise eine Herstellungsart beschrieben, die ein besonders gutes Ergebnis hervorbringt.
• Zunächst wird der Boden der Zelle, wie üblich, mit Silber belegt, und zwar empfiehlt sich eine zweimalige Versilberung: Die Silberschicht wird dann gewaschen, getrocknet und etwa 15 Minuten lang auf zooG C erwärmt. Die Zelle wird dann so aufgestellt, daß der nun galvanisch zu verkupfernde Silberbelag senkrecht steht, und mit der in der Galvanoplastik gebräuchlichen Kupferlösung gefüllt; ein dicker Kupferdraht dient dabei als Anode. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Temperatur, der Abstand zwischen Anode und Kathode sowie die Stromdichte, die etwa 2 Milliampere je Quadratzentimeter beträgt, so geregelt sind, daß die erzeugte Kupferfläche nach 15 Minuten Stromdurchgang keinen metallischen Kupferglanz, sondern ein mattes Schokoladenbraun zeigt. Die Zelle wird dann gewaschen und getrocknet, darauf für wenige Minuten einer Hitze von etwa 300° C ausgesetzt, so daß die Kupferoberfläche oxydiert. Die Zelle ist jetzt soweit fertig, daß die Herstellung und Empfindlichmachung der Kaliumschicht erfolgen kann, die wie folgt geschieht: Kalium wird in einer gerade zur Bedekkung des Kupfers mit einer starken metallischen Schicht eben hinreichenden Menge eingeführt. Sobald das Kalium, wie im Hauptpatent beschrieben, ausgetrieben ist, erscheint die Oberfläche nahezu schwarz. Darauf wird Wasserstoff eingebracht und ein Strom hindurchgeschickt, bis die volle Rotempfindlichkeit erreicht wird.
• Die größte Rotempfindlichkeit wird erzielt, wenn Kalium benutzt wird; bei anderen alkalischen Metallen ist die Rotempfindlichkeit kleiner. Die Erfindung ist keineswegs auf die Anwendung von. Kupferkathoden beschränkt, da auch andere Kathoden, z. B. Zinkelektroden, etwa annähernd so gute Ergebnisse geben wie Kupfer; die Behandlung anderer Metalle stößt jedoch auf gewisse Schwierigkeiten.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Photoelektrische, rot empfindliche Zelle, deren Kathode aus einer etwa monomolekularen, praktisch unsichtbar dünnen Haut lichtelektrischen Stoffes auf einer Metallschicht besteht, nach Patent 568 41 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle mit Wasserstoff gefüllt und mit einer Regeneriereinrichtung bekannter Art, z. B. einem Paladiumrohr, für den Wasserstoff versehen ist.
2. 2. Photoelektrische Zelle nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht, auf der die dünne Haut lichtelektrischen Stoffes niedergeschlagen ist, aus Kupfer besteht, dessen Oberfläche oxydiert ist.