DE898202C

DE898202C - Lichtelektrische Zelle

Info

Publication number: DE898202C
Application number: DES7025D
Authority: DE
Inventors: Georg Dr Maurer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1937-05-20
Filing date: 1937-05-20
Publication date: 1953-11-30

Description

Lichtelektrische Zelle In fotoelektrischen Zellen werden vielfach Verbindungen von Alkali- oder Erd.alkalimEtallen, z. B. Cäsiumoxyd, .als Träger des lichtelektrischen Materials, z. B. Cäsium, verwendet. Es hat sich nun gezeigt, daß man Zellen besonders höher Empfindlichkeit -erhält, wenn man Metallsalze, insbesondere Erdalkalimetallsalze von Säuren der Elemente der V. und VI. Gruppe des Periodischen Systems, insbesondere aber Säuren der Metalle Chrom, Wolfram, Molybdän oder Uran als Träger des lichtelektrischen Stoffes, z. B. Cäsium, Rubidium, Natrium, Kalium, Barium, benutzt. Diese Stoffe oder Gemenge dieser Stoffe werden zweckmäßig auf einer als Unterlage dienenden, leitenden Schicht, z. B. -:inem Silberspiegel, in dünner Schicht aus der Dampfphase niedergeschlagen. An Stelle einer Silberunterlage können auch Unterlagen aus Kupfer, Nickel, Chrom, Wolfram, Platin oder anderen Metallen verwendet werden. Es empfiehlt sich, in .d,erTräfferschicht für das fotoelektrische Material Schwe:--metall, z. B. Silber, Kupfer, Nick,.-1, Wolfram, Chrom, fein zu verteilen. Dies kann durch gleichzeitiges Niederschlagen vonDämpfen der genannten Metalle während des Nie derschlagens der Alkaliodr Erdalkalimetallverbindungen geschehen.
Die Trägerschicht für das fotoelektrische Material wird, wie bereits erwähnt, vorzugsweise durch Verdampfen des betreff-end-en Stoffes hergestellt. Die günstigste Dicke der Trägerschicht ist bei vzrschiedenen Stoffen verschieden und hängt auch von der Behandlung beim Aufdampfen des fotoelektrischen Materials und der Art und der Meng der eingelagerten Fremdstoffe, z. B. Silber, ab. Sie kann an Hand von Anlauffarben beobachtet werden. Das Schichtmaterial, z. B. Barium-Sulfat oder Barium-Phosphat, wird zweckmäßig in Form einer Schmelzperle .an einen 'heizbaren Draht befestigt. Soll die Trägerschicht mehrere Erdalkalimetallverbindungen enthalten, so geht man entweder von. einem Gemenge der Ausgangsstoffe aus oder man verdampft jeden Stoff für sich allein, wobei die Verdampfung natürlich gleichzeitig erfolgen kann. Die getrennte Verdampfung hat .den Vorzug, daß sich die Verdampfungsgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Verdampfungstemperatur wahlweise verändern läßt.
Um in der Trägerschicht des fotoel"ktrischen Materials ein oder mehrere Schwermetalle fein zu verteilen, werden zweckmäßig diese Metalle wbenfalls aus der Dampfform niedergeschlagen. Handelt es sich um das Niederschlagen mehrerer SChwerm-talle, so verfährt man in der im vorangehenden hinsichtlich der Verdampfung mehrerer Erdalkalimetallverbindungen beschriebenen Weise. Das Niederschlagen von Schwermetallen kann gleichzeitig mit dem Niederschlag-n .der als Träger des fotoelektrischen Materials dienenden Erdalkalirnetallverbindungen, z. B. Barium-Bichromat, vorgenommen werden. Will man aber nur die Oberfläche der Trägerschicht mit Schwermetallen, wie z. B. Silber, Chrom, Kupfer, Wolfram, anreichern, dann genügt es, diese Stoffe erst gegen Ende der Herstellung der eigentlichen Trägerschicht oder auch nachträglich aufzudampfen. Im letzteren Fall kann durch eine Wärmebehandlung dafür gesorgt werden, daß ein Teil des niedergeschlagenen Schwermetalls durch Diffusion in die Trägerschicht eindringt.
Wenn als Unterlage für die eigentliche Trägerschicht ein Metall verwendet wird, welches auch in der Trägerschicht fein verteilt werden soll;. dann kann man in der Weise vorgehen, daß. man zunächst das betreffende Metall, beispielsweise Silber, verdampft und, nachdem sich ein Spiegel genügender Dicke gebildet hat, zusätzlich .die Erdalkalimetallverbindung, beispielsweise Barium-Sulfat, zum Verdampfen bringt. Mankann dabei die Verdampfungsgeschwindigkeit des Unterlagematerials, z. B. Silbers, herabsetzen.
Nachdem die Unterlage für das fotoelektrische Material in einer der beschriebenen Weisen hergestellt ist, wird sie schließlich mit dem lichtelektrischen Material, beispielsweise Cäsium oder Rubidium, in bekannter Weise .dadurch bedeckt, daß diese Metalle in Dampfform in die Zelle gebracht werden. Dieser Vorgang kann bereits beginnen, bevor noch die Unterlageschicht endgültig fertiggestellt ist. Es empfiehlt sich dabei, schon vor dem Einbringen des Dampfes des lichtelektrischen Materials die Zelle .auf erhöhter Temperatur, beispielsweise, i5o°, zu !halten, um ein unregelmäßiges Absetzen des lichtelektrischen Stoffes und Änderungen der Zelle im Betriebe zu vermeiden. Da, wie .durch eine Anzahl von Veröffentlichungen bekannt ist, die fotoelektrische Wirkung ein Maximum bei einer bestimmten Dicke der fotoelektrischen Schicht aufweist, so empfiehlt es sich, .dafür zu sorgen, daß möglichst .die günstigste Schichtdicke aufrechterhalten bleibt. Sie wird durch Beobachtung der lichtelektrischen Emission während der Herstellung der Zelle ermittelt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Lichtelektrische Zelle, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger des lichtelektrischen Materials, z. B. Cäsium, Rubidium, Natrium, Kalium, eine Schicht dient, welche ein oder mehrere Metallsalze, insbesondere Erdalkalimetallsalze von Säuren der .Elemente der V. und VI. Gruppe des Periodischen .Systems, insbesondere der Metalle Chrom, Wolfram, Molybdän, Uran, enthält. a. Lichtelektrische Zelle nach Anspruch i, da-.durch gekennzeichnet, daß als Träger des .lichtelektrischen Stoffes Chromate oder Bichromate von Alkalimetallen, insbesondere des Cäsiums, -dienen. 3. Lichtelektrische Zelle nach Anspruch r oder z, dadurch gekennzeichnet, daß die als Träger des lichtelektrischen Stoffes dienend:: Zwischenschicht aus der Dampfphase abgeschieden ist. q.. Lichtelektrische Zelle nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, .daß in der Zwischenschicht ein oder mehrere Schwermetalle, z. B. Silber, Chrom, Kupfer, Nickel, Wolfram, in feiner Verteilung enthalten sind. 5. Lichtelektrische Zelle nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Schwermetall durch gleichzeitiges Niederschlagen aus -der Dampfphase mit den ebenfalls aus der Dampfphase abgeschiedenen Alkali- oder Erdalkaiimetallsalzen vereinigt werden. 6. Lichtelektrische Zelle nach Anspruch Z oder einem .der folgenden, .dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht außer den Alkali- oder Erdalkalimetallverbindungen von Säuren der Metalle Chrom, Wolfram, Molybdän, Uran auch noch weitere Alkali- oder Erdalkalimetallverbind'ungen, z. B. Oxyde, enthält. 7. Lichtelektrische Zelle nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtelektrische Material durch Aufdampfen reit der als Unterlage dienenden Schicht vereinigt wird, wobei .das Aufdampfen schon während des Aufdampfens der Alkali-oder Erdalkalimetallverbindungen beginnen kann.