Applicazioni

In questo articolo vengono presentati gli elementi circuitali più comuni per EIS, che possono essere assemblati in diverse configurazioni per ottenere circuiti equivalenti utilizzati per l'analisi dei dati.

L'Application Note AN-EIS-004 sui modelli circuitali equivalenti mostrava una panoramica dei diversi elementi circuitali utilizzati per costruire un modello circuitale equivalente. Dopo aver identificato un modello appropriato per il sistema in esame, il passaggio successivo dell'analisi dei dati consiste nella valutazione dei parametri del modello. Ciò avviene mediante la regressione non lineare del modello ai dati. La maggior parte dei sistemi di impedenza include un programma di adattamento dei dati. Questa Application Note mostra il modo in cui il software NOVA viene utilizzato per adattare i dati.

Questa Application Note descrive il vantaggio di una registrazione di dati grezzi nel dominio tempo per ciascuna frequenza durante una misura di impedenza elettrochimica.

La spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS) è una tecnica potente che fornisce informazioni sui processi che avvengono in corrispondenza dell'interfaccia elettrodo-elettrolita. I dati raccolti con EIS vengono modellati con un circuito equivalente elettrico adatto. La procedura di adattamento modifica i valori dei parametri fino a quando la funzione matematica non corrisponde ai dati dell'esperimento entro un certo margine di errore. In questa Application Note, vengono forniti dei suggerimenti per ottenere parametri iniziali accettabili ed eseguire un adattamento accurato.

Una cella solare o cella fotovoltaica è un dispositivo che converte l'energia della luce in energia elettrica. Al momento le celle di Grätzel (DSC) sono oggetto di molte ricerche nell'ambito delle energie rinnovabili, in quanto dispositivo fotovoltaico (PV) a basso costo. L'elettricità generata da un dispositivo PV non produce emissioni, è modulare ed è in grado di produrre energia dovunque splenda il sole. La tecnica di caratterizzazione standard di un dispositivo PV consiste nella determinazione delle curve corrente-tensione DC a diverse intensità della luce incidente.

Le tecniche DC non forniscono informazioni sulle dinamiche interne di un impianto fotovoltaico. Per questo motivo, ulteriori informazioni possono essere ottenute da misurazioni dipendenti da tempo e frequenza. La spettroscopia di impedenza elettrochimica specificamente fornisce ora l'opportunità di studiare il comportamento di un componente o di un impianto nella gamma di frequenza in condizioni di funzionamento a diverse intensità di luce.

Al momento le celle di Grätzel (DSC) sono oggetto di molte ricerche nell'ambito delle energie rinnovabili, in quanto dispositivo fotovoltaico (PV) a basso costo. Per la caratterizzazione dei dispositivi fotovoltaici, possono essere usati due ulteriori metodi del dominio della frequenza basati sulla modulazione dell'intensità luminosa. Questi due metodi sono la spettroscopia di fototensione a intensità modulata (IMSV, Intensity modulated photovoltage spectroscopy): misura della funzione di trasferimento tra l'intensità della luce modulata e la tensione CA generata e la spettroscopia di fotocorrente a intensità modulata (IMPS, Intensity modulated photocurrent spectroscopy): misura della funzione di trasferimento tra l'intensità della luce modulata e la corrente CA generata.In questa Application Note viene illustrato l'uso di Metrohm Autolab PGSTAT302N con modulo FRA32M, insieme al kit Autolab Optical Bench, per la caratterizzazione mediante IMVS e IMPS dei dispositivi fotovoltaici.

In questa Application Note si mostra come, con Metrohm Autolab PGSTATs e Metrohm Autolab Optical Bench, sia possibile ottenere informazioni su meccanismo e cinetica della back reaction, una reazione parassita che limita le prestazioni delle celle di Grätzel.

In questo documento viene presentata una procedura per calibrare la luce LED del Metrohm Autolab Optical Bench. La procedura può essere applicata alle luci LED a singola lunghezza d'onda. La calibrazione serve per mettere in relazione l'intensità della luce LED alla corrente del driver LED. In questo modo, è possibile correggere i valori dell'intensità della luce quando si modifica la distanza tra cella solare sotto analisi e luce LED. Inoltre, la calibrazione consente all'utente di eseguire misure sulle celle solari specificando al contempo i valori dell'intensità della luce, anziché della corrente del driver LED.

Questa Application Note presenta la procedura per determinare il valore di responsività per la calibrazione delle luci bianche del Metrohm Autolab Optical Bench.

Il mercato delle batterie agli ioni di litio è in continua crescita a causa dell'enorme richiesta di prodotti di consumo alimentati a batteria. I cosiddetti "NCM", una miscela di ossidi di nichel, cobalto e manganese, stanno raccogliendo interesse come materiali catodici, in sostituzione di composti tradizionali come gli ossidi di cobalto.Analisi di qualità dei materiali post-sinterizzati o le batterie riciclate possono essere eseguite mediante titolazione, come dimostrato in questa nota applicativa. Un'analisi completamente automatizzata dei metalli corrispondenti può essere eseguita con OMNIS e le sue apparecchiature di pipettaggio.

Determinazione di silicati ed esafluorosilicati (calcolati) mediante cromatografia anionica con rilevamento della conducibilità dopo soppressione chimica (vedi AN S-277) e successiva rilevazione UV/VIS con reazione della postcolonna. L'esafluorosilicato è idrolizzato in fluoride e silicato. Entrambe le concentrazioni anioniche possono essere utilizzate per il calcolo della concentrazione del SiF 62-.

Questa Application Note descrive la determinazione polarografica del rame in bagni galvanici, impiegati nella produzione di celle solari a film sottili in rame-indio-gallio-diselenide (le cosiddette celle CIGS). Lo strato assorbente delle CIGS viene depositato elettroliticamente su un substrato rivestito con molibdeno.La determinazione del rame avviene dopo la diluizione del campione con acido solforico come elettrolita di supporto.

Questa Application Note descrive la determinazione polarografica dell'indio in bagni galvanici, impiegati nella produzione di celle solari a film sottili in rame-indio-gallio-diselenide (le cosiddette celle CIGS). Lo strato assorbente delle CIGS viene depositato elettroliticamente su un substrato rivestito con molibdeno.La determinazione dell'indio avviene dopo la diluizione del campione del bagno con acido solforico come elettrolita di supporto.

Questa Application Note descrive la determinazione polarografica del gallio in bagni galvanici, impiegati nella produzione di celle solari a film sottili in rame-indio-gallio-diselenide (le cosiddette celle CIGS). Lo strato assorbente delle CIGS viene depositato elettroliticamente su un substrato rivestito con molibdeno.La determinazione del gallio tramite voltammetria di stripping anodico (ASV) avviene dopo la diluizione del campione con acido solforico come elettrolita di supporto.

Questa Application Note descrive la determinazione polarografica del selenide in bagni galvanici, impiegati nella produzione di celle solari a film sottili in rame-indio-gallio-diselenide (le cosiddette celle CIGS). Lo strato assorbente delle CIGS viene depositato elettroliticamente su un substrato rivestito con molibdeno.La determinazione del selenide avviene dopo la diluizione del campione con acido solforico come elettrolita di supporto.

Questa Application Note descrive la determinazione polarografica del cadmio in bagni galvanici, impiegati nella produzione di celle solari a film sottili in rame-indio-gallio-diselenide (le cosiddette celle CIGS) o rame-indio-diselenide (CIS). Dalle soluzioni elettrolitiche, tramite una deposizione chimica del bagno (chemical bath deposition, CBD) viene depositato uno strato di solfuro di cadmio (CdS) sullo strato assorbente delle CIGS o CIS.

Questa Application Note descrive la determinazione polarografica della tiourea in bagni galvanici, impiegati nella produzione di celle solari a film sottili in rame-indio-gallio-diselenide (le cosiddette celle CIGS) o rame-indio-diselenide (CIS). Dalle soluzioni elettrolitiche, tramite una deposizione chimica del bagno (chemical bath deposition, CBD) viene depositato uno strato di solfuro di cadmio (CdS) sullo strato assorbente delle CIGS o CIS.