DE661520C

DE661520C - Lichtelektrische Zelle der Schichtenbauart

Info

Publication number: DE661520C
Application number: DEP73363D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-06-18
Filing date: 1936-06-18
Publication date: 1938-06-20

Description

Lichtelektrische Zelle der Schichtenbauart Die Erfindung bezieht sich auf lichtelektrische Zellen, bei welchen auf einer elektrisch leitenden Grundplatte eine lichtelektrisch wirksame Schicht angeordnet ist, auf welcher eine elektrisch leitfähige, lichtdurchlässige, sehr dünne Schicht angeordnet ist, welche von dem auf die Zelle auftreffenden Licht durchstrahlt wird und als Elektrode der Zelle dient, wobei die Grundplatte der Zelle als zweite Elektrode benutzt wird. Derartige Zellen liefern, wenn der Aufbau und die Materialien entsprechend gewählt sind, selbst einen elektrischen, technisch blenutzbaren Strom, sobald sie beleuchtet werden. Sie werden daher meistens Generatorzelllen genannt. Da die in der Zelle ,angeordnete lichtelektrisch wirksame Schicht in der Regel beim Auftreffen der Beleuchtung auch ihren elektrischen Widerstand ändert, so können diese Zellen auch als sog. Widerstandszellen benutzt werden. In diesem Falle müssen die Zellen mit einer äußeren elektrischen Stromquelle betrieben werden. Meistens treten bei der Benutzung der Zellen beide Effekte, d. h. sowohl der Generatoreffekt als auch der Widerstandseffekt, gleichzeitig auf, wobei der eine der beiden Effekte je nach dem Verwendungszweck erheblich überwiegen kann. Auch bei der Benutzung als Generatorzelle kann eine kleine äußere, zusätzliche elektromotorische Kraft, z. B. ¢ Volt, Verwendung finden.
Als Material der lichtelektrisch wirksamen Schicht wird beispielsweise kristallinisches Selen verwendet. Um eine sichere Stromzuleitung bzw. Stromableitung zu der sehr dünnen, lichtdurchlässigen Deckelektrode zu ermöglichen, wird diese Elektrode in be. kannter Weise mit Verstärkungsrippen oder einem oder mehreren Verstärkungsringen versehen.
Bei diesen bekannten Zellen hat sich der Übelstand gezeigt, daß zwischen den Verstärkungsringen bzw. Verstärkungsrippen oder Stromabnahtnestellen der Deckschicht und der Grundplatte elektrische Nebenschlüsse auftreten, welche die Wirksamkeit der Zelle in hohem Maße herabsetzen. Diese Nebenschlüsse entstehen zum Teil schon während der Fabrikation, zum anderen Teil während der Lagerung bzw. während der Benutzung der Zellen. Die Ursache für das Auftreten dieser Nebenschlüsse ist nicht völlig bekannt. Zweifellos wird die Entstehung der Nebenschlüsse begünstigt, wenn das Material der Verstärkungsringe auf die lichtelektrisch wirksame Substanzschicht z.B. aufgespritzt oder aufgestäubt wird, wobei das Spritzmaterial an einzelnen Stellen tiefer in die Poren der Substanzschicht eindringen kann, so daß der elektrische Abstand zwischen Spritzring und Grundplatte verringert oder ganz beseitigt wird. Es hat sich gezeigt, daß das Auftreten der Nebenschlüsse während der Benutzung der Zellen durch tropisches Klima (Zusammentreffen von Feuchtigkeit und Wärme) stark begünstigt wird. Es ist daher zu vermuten, daß auch elektrolytische Vorgänge das Auftreten der schädlichen Nebenschlüsse bei dem sehr .ge-' ringen Abstand zwischen den Verstärku4;_ ringen und der Grundplatte begünstig::.; Dieser Abstand beträgt bei den bekannten' Zellen meistens nur einige hundertstel Millimeter.
Um diesen übelstand, der praktisch von allergrößter Bedeutung ist, zu beseitigen, ist erfindungsgemäß die lichtelektrisch wirksame Substanzschicht zwischen den Verstärkungsleisten der Deckschicht und der Zellengrundplatte verstärkt. Der auf diese Weise ge; schaffene größere Abstand zwischen der Grundplatte und den Verstärkungsleisten bzw. Stromabnahmestellen der Deckschicht verhindert das Auftreten der schädlichen Nebenschlüsse fast vollkommen, ohne daß die elektrische Leistung der Zelle in schädlichem Umfange vermindert wird.
Die Erfindung kann in verschiedenen Formen ausgeführt werden. In den Abb. i und 2 ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung im Schnitt und in Ansicht von oben dargestellt, bei welchem sich die lichtelektrisch, wirksame Substanzschicht auf einer glatten Grundplatte befindet und an den Stellen, auf welchen die Verstärkungsleisten der Deckschicht aufgebracht werden, .erhöht ist. Mit i ist die Zellengrundplatte bezeichnet, mit 2 die auf derselben angeordnete lichtelektrisch wirksame Substanzschicht, welche mit der Erhöhung 3 versehen ist. Mit ¢ ist die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige, dünnte Deckschicht der Zelle bezeichnet. Die Verstärkungsrippe 5 dieser Deckschicht sitzt auf der Erhöhung 3 der lichtelektrisch wirksamen Substanzschicht.
In den Abb. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeichnet, bei welchem die stellenweise Verstärkung der lichtelektrisch wirksamen Substanzschicht dadurch erreicht wird, daß die Grundplatte der Zelle mit Aussparungen versehen ist, welche von der lichtelektrisch wirksamen Substanz mit ausgefüllt werden und dadurch die erfindungsgemäßen Verstärkungen der Substanzschicht herbeiführen. Mit i ist die Zellengrundplatte bezeichnet, welche mit der kreisförmigen Aussparung 6 versehen ist- Die lichtelektrisch wirksame Substanz 2 füllt diese Aussparung mit aus. Auf diese Weise wird der erfindungsgemäße größere Abstand zwischen der Grundplatte und der Verstärkungsleiste 5 der lichtdurchlässigem Deckschicht 4 geschaffen. Erfindungsgemäß genügt bereits eine Aussparung von sehr geringer Tiefe, um die beabsichtigte Wirkung zu erzielen.
Das in Abb.5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Ausführungsform der Abb. 3 und 4 dadurch, daß die in der Grundplatte angeordnete Aus-.sparung 6, auf welcher der Verstärkungsring 5 ;-gg zt, bis an den Rand der Grundplatte reicht. -:;Diese Ausführungsform bietet einen gewissen Verteil bei der Herstellung der Zellen. Die Wirkungsweise ist genau die gleiche wie bei dem vorhergehenden Beispiel.
Es hat sich gezeigt, daß die schädlichen Nebenschlüsse zwischen den Verstärkungsleisten der lichtdurchlässigen Deckschicht und der Zellengrundplatte bei Anwendung der Erfindung auch unter erschwerenden. Bedingungen, wie sie beispielsweise im tropischen Klima vorhanden sind, nicht auftreten.
Der äußere Stromkreis wird bei den dargestellten Zellen an der Grundplatte und dem Verstärkungsring 5, welcher die Verbindung mit der Deckschicht 4 herstellt, angeschlossen. Der Verstärkungsring 5 ermöglicht diesen Anschluß durch Verlötung oder Druckkontakt ohne Beschädigung der Deckschicht 4.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Grundplatte der Zelle kreisförmig angenommen worden. Die Erfindung ist in genau der gleichen Weise anwendbar auf jede beliebige andere Gestalt der Zelle.
In den Abbildungen sind die einzelnen Schichten der Zellen der Deutlichkeit wegen wesentlich dicker dargestellt, als sie in.. Wirklichkeit sind. Eine passende Stärke der Grundplatte ist beispielsweise i mm. Die Aussparung kann beispielsweise eine Tiefe von o, i bis o,2 mm besitzen. Die lichtelektrisch wirksame Substanzschicht hat beispielsweise eine Stärke von o, i mm oder weniger, während die lichtdurchlässige Deckschicht unmeßbar dünn ist.

Claims

PATFNTANSPRÜCHP: i. Lichtelektrische Zelle der Schichten. bauart mit zwischen einer elektrisch leitfähige Grundplatte und einer sehr dünnen lichtdurchlässigen Deckschicht befindlichen, lichtelektrisch wirksamen Substanzschicht, bei der die dünne Deckschicht zur Stromabnahme stellenweise durch aufgespritztes Metall verstärkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtelektrisch wirksame Substanzschichtzwischen den verstärktenStellen der Deckschicht und der Zellengrundplatte :eine vergrößerte Dicke besitzt.
2. Lichtelektrische Zelle nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte mit von der lichtempfindlichen Substanz ausgefüllten und unter den Stromabnahmestellen der Deckschicht ,angeordneten Aussparungen, versehen ist.
3. Verfahren zur Herstellung lichelektrischer Zellen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Substanz auf die Zellengrundplatte aufgebracht und dann mit einem Preßstempel gepreßt wird, der auf seiner Oberfläche Aussparungen besitzt, so daß die lichtelektrisch wirksame Substanzschicht nach dem Pressen entsprechende Erhöhungen aufweist, auf welcher dann die Verstärkungsleisten bzw. Stromabnahmestellen der Deckschicht angeordnet werden.