Фотоэлемент Советский патент 1935 года по МПК H01J40/16 

При всех технических применениях фГ(-Тоэлектрического эффекта желательно повышение тока фотоэлемента, вызываемого данным количеством падающего на элемент света. В вакуумных Элементах этот ток является чисто электронным током; падающий свет освобождает из внешней поверхности или из близкого к этой поверхности слоя фотоактивного вещества электроны, количество которых пропорционально силе света, а максимальная скорость зависит от длины световых волн. Энергия, которую свет сообщает электронам, и следовательно, их начальная скорость увеличиваете при повышении частоты света, но так как каждый электрон должен получить известное минимальное количество энергии для того, чтобы выйти из поверхности фотоактивного вещества, то существует свойственная этому веществу „предельная длина волны света, за которой, при больших длинах волн уже не получается фотоэлектрического эффекта.

В газонаполненных элементах, при наличии достаточно высокого добавочного напряжения, этот первичный электронный ток вызывает, кроме того, во

много раз более сильный вторичный ионный ток, который значительно усиливает действие фотоэлемента.

Настоящее изобретен имеет целью улучшение отдачи тока фотоэлектрическим элементом, причем повышение электронного тока, а в газонаполненных элементах - общего тОка, состоящего из электронного и ионного токов, достигается путем уменьшения работы, затрачиваемой на освобождение электронов. При этом может быть одновременно достигнуто перемещение предельной длины волны в сторону больших длин, представляющее следующие преимущества:

1.Является возможность использовать в фотоэлектрическом отношении многие веидества, у которых предельная длина волны лежит в области коротких волн.

2.Другие вещества, сами по себе уже проявляющие фотоэлектрический эффект в белом свете, дают больший ток в виду того, что длинноволновая часть белого света также используется.

3.Благодаря чувствительности фотоэлектрического материала по отношению к более длинным волнам достигается отсутствовавшая прежде чувствительность

к определенным спектрам, требуемая, например, для передачи на расстояние цветных изображений.

Для уменьшения работы, затрачиваемой на освобождение электронов из фотоактивного материала, в данном фотоэлементе используется уже известный способ, заключающийся в том, что на внешнюю поверхность фотоактивного материала воздействуют посредством постоянного или переменного электрического поля. Это электрическое поле, проникая в фотоактивный слой, способствует ускорению выхода электронов. Согласно изобретению с целью повышения градиента упомянутого ускоряющего поля поверхности фотокатода этой последней придана зубчатая форма с зубцами, имеющими небольшой радиус кривизны.

Схематически поверхность фотокатода предлагаемого фотоэлемента изображена на чертеже.

Зубцы можно заменить, придавая внешней поверхности катода более или менее равномерную шероховатость. Другая возможность воздействия сильным электрическим полем на поверхность фотоактивного вещества, согласно изобретению, заключается в покрывании этой поверхности тонким слоем полупроводящего тела, в котором уже очень слабый ток вызывает большое падение напряжения, т. е. большую силу поля. При этом то обстоятельство, что в полупроводник внешнее электрическое поле проникает глубже, чем в проводник и, таким образом, более глубокие слои электронов также подвергаются воздействию поля, благоприятно влияет на отдачу электронов. В этом случае может оказаться выгодным приложить к фотоэлементу переменное напряжение низкой или высокой частоты.

Предмет.патента.

1.Фотоэлемент с уменьшенной внешней работой выхода электронов, отличающийся тем, что фотокатоду придана зубчатая поверхность с целью повышения градиента ускоряющего поля поверхности.

2.Видоизменение фотоэлемента по п. 1, отличающееся тем, что катод фотоэлемента покрыт слоем не фотоактивного полупроводника.у