Applikationen

Hier werden die gebräuchlichsten Schaltungselemente für EIS vorgestellt, die in unterschiedlichen Konfigurationen zusammengesetzt werden können, um äquivalente Schaltkreise für die Datenanalyse zu erhalten.

Die Application Note AN-EIS-004 über Ersatzschaltbildmodelle bot einen Überblick über die verschiedenen Schaltelemente, die für die Erstellung eines Ersatzschaltbildmodells verwendet werden. Nach der Entscheidung für ein geeignetes Modell für das zu untersuchende System besteht der nächste Schritt bei der Datenanalyse in der Bewertung der Modellparameter. Das geschieht mittels der nicht linearen Regression des Modells zu den Daten. Die meisten Impedanzsysteme verfügen über ein Programm zur Datenanpassung. In dieser Application Note wird der Einsatz von NOVA zur Anpassung der Daten veranschaulicht.

In dieser Application Note wird der Vorteil einer Aufzeichnung von Zeitbereichsrohdaten für jede einzelne Frequenz während einer elektrochemischen Impedanzmessung beschrieben.

Die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) ist ein leistungsstarkes Verfahren, das Informationen zu den Prozessen liefert, die an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt stattfinden. Die mittels EIS erhobenen Daten werden mit einem geeigneten elektrischen Ersatzschaltbild abgebildet. Beim Anpassungsvorgang werden die Werte der Parameter geändert, bis die mathematische Funktion innerhalb einer bestimmten Fehlerspanne zu den Versuchsdaten passt. Diese Application Note enthält einige Empfehlungen zur Gewinnung akzeptabler Ausgangsparameter und zur Durchführung einer genauen Anpassung.

Eine Solar- oder Photovoltaikzelle ist ein Bauelement, das Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt. Im Rahmen der erneuerbaren Energien sind Farbstoffsolarzellen (DSC) als kostengünstiges Photovoltaik (PV)-Element derzeit Objekt intensiver Forschungen. Bei der Stromerzeugung mittels PV entstehen keine Schadstoffemissionen, ausserdem sind PV-Elemente modular aufgebaut und können überall dort Energie erzeugen, wo die Sonne scheint. Das Standard-Charakterisierungsverfahren für eine PV-Baugruppe besteht in der Bestimmung der DC-Strom-Spannungs-Kennlinien bei verschiedenen einfallenden Lichtintensitäten.

DC-Techniken liefern keine Informationen über die interne Dynamik einer PV-Anlage. Aus diesem Grund können zusätzliche Informationen aus zeit- und frequenzabhängigen Messungen gewonnen werden. Die elektrochemische Impedanzspektroskopie bietet nun speziell die Möglichkeit, das Verhalten eines Bauelements oder einer Anlage im Frequenzbereich unter Betriebsbedingungen bei verschiedenen Lichtintensitäten zu untersuchen.

Im Rahmen der erneuerbaren Energien sind Farbstoffsolarzellen (DSC) als kostengünstiges Photovoltaik (PV)-Element derzeit Objekt intensiver Forschungen. Zur Charakterisierung von Photovoltaikanlagen können zwei weitere Frequenzbereichmethoden herangezogen werden, die auf der Modulation der Lichtintensität beruhen. Diese beiden Methoden sind die Intensitätsmodulierte Photospannung-Spektroskopie (IMVS), d. h. die Messung der Übertragungsfunktion zwischen der modulierten Lichtintensität und der erzeugten AC-Spannung, und die Intensitätsmodulierte Photostrom-Spektroskopie (IMPS), also die Messung der Übertragungsfunktion zwischen der modulierten Lichtintensität und dem erzeugten AC-Strom.Diese Application Note veranschaulicht den Einsatz des mit einem FRA32M-Modul ausgestatteten Metrohm Autolab PGSTAT302N in Verbindung mit dem Autolab Optical Bench Kit, um eine Charakterisierung von Photovoltaikanlagen mittels IMVS und IMPS durchzuführen.

Diese Application Note zeigt, wie mit Metrohm Autolab PGSTATs und der Metrohm Autolab Optical Bench Informationen über den Mechanismus und die Kinetik der Rückreaktion gewonnen werden können. Dabei handelt es sich um eine Nebenreaktion, die die Leistungsfähigkeit von Farbstoffsolarzellen einschränkt.

In diesem Dokument wird eine Methode zur Kalibrierung der LED-Leuchten bei der Metrohm Autolab Optical Bench vorgestellt. Diese kann für LED-Leuchten mit einer Wellenlänge angewendet werden. Die Kalibrierung wird durchgeführt, um die LED-Lichtintensität dem LED-Treiberstrom zuzuordnen. Auf diese Weise können die Lichtintensitätswerte bei einer Änderung des Abstands zwischen der geprüften Solarzelle und der LED-Leuchte korrigiert werden. Darüber hinaus ermöglicht die Kalibrierung dem Benutzer die Durchführung von Messungen an Solarzellen, während anstelle des LED-Treiberstroms die Lichtintensitätswerte festgelegt werden.

Diese Application Note zeigt das Verfahren zur Bestimmung des Ansprechwerts für die Kalibrierung der weissen Leuchten der Metrohm Autolab Optical Bench.

Der Markt für Lithium-Ionen-Batterien wächst aufgrund der enormen Nachfrage nach batteriebetriebenen Verbraucherprodukten kontinuierlich. Sogenannte „NCMs“, eine Mischung aus Nickel-, Kobalt- und Manganoxiden, erfreuen sich als Kathodenmaterialien zunehmender Beliebtheit und ersetzen herkömmliche Verbindungen wie Kobaltoxide. Eine Qualitätsanalyse der nachgesinterten Materialien oder recycelten Batterien kann durch Titration durchgeführt werden. wie in diesem Anwendungshinweis gezeigt. Mit OMNIS und seinen Pipettiergeräten kann eine vollautomatische Analyse der entsprechenden Metalle durchgeführt werden.

Bestimmung von Silikat und Hexafluorosilikat (rechnerisch) mittels Anionenchromatographie mit Leitfähigkeitsdetektion nach chemischer Suppression (siehe AN S-277) und nachfolgender UV/VIS-Detektion mit Nachsäulenderivatisierung. Hexafluorosilikat wird durch Wasser in Fluorid und Silikat aufgespalten. Beide Anionenkonzentrationen können für die Berechnung der SiF62--Konzentration verwendet werden.

Diese Application Note beschreibt die polarographische Kupferbestimmung in Galvanikbädern, die in der Produktion von Dünnschichtsolarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (sog. CIGS-Zellen) eingesetzt werden. Die CIGS-Absorberschicht wird elektrolytisch auf einem mit Molybdän beschichteten Substrat abgeschieden.Die Kupferbestimmung erfolgt nach Verdünnen der Probe mit Schwefelsäure als Grundelektrolyt.

Diese Application Note beschreibt die polarographische Indiumbestimmung in Galvanikbädern, die in der Produktion von Dünnschichtsolarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (sog. CIGS-Zellen) eingesetzt werden. Die CIGS-Absorberschicht wird elektrolytisch auf dem mit Molybdän beschichteten Substrat abgeschieden.Die Indiumbestimmung erfolgt nach Verdünnen der Badprobe mit Schwefelsäure als Grundelektrolyt.

Diese Application Note beschreibt die Galliumbestimmung in Galvanikbädern, die in der Produktion von Dünnschichtsolarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (sog. CIGS-Zellen) eingesetzt werden. Die CIGS-Absorberschicht wird elektrolytisch auf einem mit Molybdän beschichteten Substrat abgeschieden.Die Galliumbestimmung durch anodische Stripping-Voltammetrie (ASV) erfolgt nach Verdünnen der Probe mit Schwefelsäure als Grundelektrolyt.

Diese Application Note beschreibt die polarographische Selenitbestimmung in Galvanikbädern, die in der Produktion von Dünnschichtsolarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (sog. CIGS-Zellen) eingesetzt werden. Die CIGS-Absorberschicht wird elektrolytisch auf einem mit Molybdän beschichteten Substrat abgeschieden.Die Selenitbestimmung erfolgt nach Verdünnen der Probe mit Schwefelsäure als Grundelektrolyt.

Diese Application Note beschreibt die polarographische Cadmiumbestimmung in Galvanikbädern, die in der Produktion von Dünnschichtsolarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) oder Kupfer-Indium-Diselenid (CIS) eingesetzt werden. Aus den Elektrolytlösungen wird über eine chemische Badabscheidung (chemical bath deposition, CBD) eine Schicht aus Cadmiumsulfid (CdS) auf die CIGS- oder CIS-Absorberschicht abgeschieden.

Diese Application Note beschreibt die polarographische Thioharnstoffbestimmung in Galvanikbädern, die in der Produktion von Dünnschichtsolarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) oder Kupfer-Indium-Diselenid (CIS) eingesetzt werden. Aus den Elektrolytlösungen wird über eine chemische Badabscheidung (chemical bath deposition, CBD) eine Schicht aus Cadmiumsulfid (CdS) auf die CIS- oder CIGS-Absorberschicht abgeschieden.