эмитировать электроны в воздух под действием света с высокой эффективностью
Фотокатоды экстра чувствительные к мельчайшим примесям посторонних веществ на поверхностном слое вплоть до полного отказа работы.
Уберите задачу эмиссии в воздух. Внутренний фотоэффект? Проще, компактней, дешевле.
Повысить частоту света.Из опыта демонстрации самого фотоэффекта из сетки и пластины ( на воздухе) используется около 200 нм(погуглите красная граница для металлов).