106430. lajstromszámú szabadalom • Készülék és berendezés fénynek villamos energiává való átalakítására és felhasználására

- 2 — cellát (El) oldaláról világítjuk meg, akkor (A) és (13) között elektromotorikus érő keletkezik és a, közbekapcsolt (G) árammérőkészülék bizonyos áramerősséget mu-5 lat. Az itt leírt jelenség, hogy fémelektródák között, fekvő félvezetők megvilágításánál elektromotorikus erő figyelhető meg, már ismeretes. P. H. Geiger 10 (Physical Review 2., 22., 461. oldal 1923) figyelte meg több ásványnak ezt a. tulajdonságát és argentiten (AgsS) közelebbről vizsgálta. A vizsgálandó kristályt két tetszésszerinti fémelektróda közé szorító totta, az egyik elektródát megvilágította és a föllépő elektromotorikus erőt, illetve a fellépő áramot egy nagyérzékenységű tükrös galvanométerrel mérte. Az ő általa használit berendezés mindamellett 20 praktikus értelemben nem nevezhető fotocellának. Az, áramerősség igen kicsiny és változatlan megvilágításnál nem marad állandó, hanem rohamosan csökken. Rendszertelen kifáradási jelenségek mu-25 tatkoznak úgy, hogy, mint Geiger mondja, nyilvánvaló, hogy ezzel a berendezéssel nem lehet fényt tartósan átalakítani elektromos energiává. Ezzel szemben a találmány szerinti fo-30 tocella oly készülék, mely ezt az átalakítást jobb hatásfokkal! végzi, mint bármely eddig ismert fényelektromos berendezés. Gyakorlatilag tehetetlenség nélkül működik, a szolgálatott áram erőssége a 35 megvilágítással szigorúan arányos és kifáradási tüneteknek nyomát sem mutatja. Ezeket a kedvező tulajdonságokat a találmány szerinti készülék célszerű elrendezésével — lemezalakú elektródák és vé-40 kony, a mm tört részinél nem vastagabb, félvezetőréteg alkalmazásával — éri el. A lemezalakú elektródák következtében a cella nagy felületén fogja fel a fényt. Célszerűnek mutatkozott a közbülső (U) 45 réteget a fentebb megadott felső határon belül, lehetőleg vékonyan, de legalább két molekulái-rétegből állóan kiképezni. Ezáltal elérjük a kondenzátor cellának gyakorlatilag tehetetlenségmentes műkö-50 dósét, azonkívül a vékony közbülső réteg a cella belső ellenállását csökkenti és az áraimkihasználását növeli. Ezáltal elérjük azt, hogy a kondenzátorcellánál nem szükséges előfesaültsóg alkalmazása, mert a 55 fényelektromosan kioldott elektronok nagy része segédfeszültség nélkül hatol át ilyen vékony közbülső rétegen. A fém és a félvezető között fellépő aránylag alacsony határfelületi potenciál következtében már lényegesen kisebb energiaquantumoknál 60 lép fel fotoáram, mint a fém-vákuumhatári'elületes közönséges fotocelláknál, úgy, hogy a találmány szerinti kondenzátorcella már a színkép ultravörös sugaraira is működik. A félvezető megfelelő 65 megválasztásával egyes színkép területekre szelektív érzékenységet érhetünk el, arni esetleg bizonyos sebességű fotoelektronok és a, félvezető molekuláinak rezgése közti rezonanciára vezethető vissza. 70 Így például egy rézelektródákból és rézoxidulrétegből álló készülék .(kondenzátorcella) kb. 1 ezredmilliméternyi hullámhossznál mutat szelektív érzékenységet. A találmány szerinti kondenzátorcella 75 hatékonyságát lényegesen növeli egy (I) szigetelőréteg alkalmazása, amely a ráeső sugárzást átereszti, amennyiben kedvezően befolyásolja a felületet és megakadályozza a külső fotoeffektust. Ez az (I) szigetelő- 80 réteg, amely például celluloz-e-filmből vagy üvegből lehet, közvetlenül az elektródák felületén fekszik és teljesen beburkolja a cellát, úgy, hogy azt egyúttal külső behatások ellen is védi. 85 A kondenzátorcella alkalmazhatósága egyrészt megfelel a közönséges fotocellának, tehát mint fényre] ais (jelfogó) alkalmazható képek átvitelére, hangos mozgóképekhez, fénytelefoniához, tárgyak szín 90 szerinti válogatására, stb. Ultravörös érzékenysége, kifáradás nélküli állandó működési módja és az előfeszültség fölösleges volta ellenben előnyösen különböztetik meg az ismert fotocelláktól. A fény- 95 intenzitás és a fotoáram közötti teljes arányosság" következtében felhasználható a találmány szerinti kondenzátorcella sugárzás mérésére, pl. mint fotométer vagy sugárzási pyrometer, kedvező hatásfoka 100 miatt azonkívül felhasználható sugárzásnak, pl. a nap energiájának elektromos árammá való átalakítására, nevezetesen számos cellának párhuzamosan és sorozatba való kapcsolásával megfelelő erős- 105 ségű áram nyerhető akkumulátorok töltésére vagy egyéb célokra. Szabadalmi igények: 1. Készülék fényenergiának villamos energiává való átalakítására, mely fémelektródák közt elhelyezett, unipolárisán vezető félvezetőt tartalmaz, jellemezve egymásai párhuzamosan elrendezett fémelektródákkal és az elektródák között ezekkel közvetlen érintke- llí zésben lévő unipolárisán vezető félvezető réteggel.