擴展光電化學（PEC)測量站

描述：擴展光電化學 （PEC） 測量站配備了光柵和氙燈照明器
，可提供的入射波長範圍：UV、VIS 和 NIR。帶有 Air Mass 1.5G 濾光片的氙氣照明器也可以用作太陽光模擬器。

儀器測量的內容：

• 在給定偏置電位下通過樣品的電流（計時安培法
  ，CA）

• 開路電位 （OCP） 與光波長或黑暗的函數關係

• 用太陽能 （AM 1.5G） 或單色光照射的樣品的光電流

• I-V 特性 

• 達樣品的入射光強度

• 作用圖（光電流與電位和波長的函數關係）

• IPCE 映射作為電位和波長的函數。

PEC模塊站：

• 電化學屏蔽箱 

• 用於 UV、VIS 和 IR 光的光柵

• 電化學工作站，用於電特性的完整表征

• 帶控製器和水冷係統的氙氣照明器

• 
  

• 帶 Pt 對電極 （CE） 和 Ag/AgCl 參比電極 （RE） 的電化學比色皿

• 帶可選 IMPS/IMVS 擴展的 LED 更換器

• 時間分辨阻抗譜分析儀 

• FotoGUI 軟件

屏蔽箱內部：帶有電化學比色皿的樣品室

PEC測量站可擴展：

• 光功率和強度檢測器 

• 積分球 

• 強度調製光電流和光電壓光譜係統

• 時間分辨阻抗譜分析儀 

使用擴展型 PEC 站
，可以將各種測量技術應用於樣品，而無需在不同的測量設置之間移動樣品。

Light Power 和 Intensity Detector 擴展。

光功率和強度檢測器能夠研究組裝在樣品後麵的光透過情況。設備還可用於按需係統重新校準。

係統使用 Light Power and Intensity Detector 擴展模塊測量的量：

• 樣品的透光率
  ，積分球擴展，該係統的模塊化設計可以輕鬆地將 I集成球連接到電化學屏蔽箱內
  ，並將其拆下以恢複正常功能。

係統使用 Integrating Sphere 擴展模塊測量的量：

• APCE 映射作為電位和波長的函數
  ，

• 樣品反射率。

強度調製光電流和光電壓光譜擴展

第二個光柵輸入可以選擇由帶有 10 個 LED 光源的 LED 轉換器占據。LED Changer 可以通過光強度調製模塊進行擴展
，用於時間尺度研究。來自所選 LED 的光可以通過鏡子或光柵在光柵上引導到電化學屏蔽箱。將 LED Changer 與光柵

相結合，可提供更好的光譜分辨率和較寬的光強度調製範圍。

光源的選擇及其操作通過軟件進行控製。

係統使用 IMPS/IMVS 擴展模塊測量的量：

• 少數載體壽命（重組時間）

• 載流子通過樣品的運輸時間

• 通過接口的電荷傳輸速率

• 擴散常數 

• 給定樣品厚度的擴散長度

• 給定擴散長度的樣品厚度

時間分辨阻抗譜擴展

，該擴展模塊能夠研究不同類型樣品的動力學，例如電化學傳感器、暴露於給定試劑（光、溫度
、催化劑等）時改變其特性的材料等。

該器件可測量流經樣品的電流和樣品上的電壓，以響應頻率疊加產生的電壓信號。

係統使用時間分辨阻抗譜擴展模塊測量的量：

• 自洽電化學阻抗譜 （EIS） 譜 

• 非線性效應：產生高次諧波、互調（輸入中的兩個頻率導致輸出中的第三個頻率）
  、電流整流（樣本的電阻取決於電流方向）

• 其他動力學量

規格：儀器性能可根據定製要求進行定製。

氙燈

• 150 W 氙氣燈
  ，

• 水冷係統 /

• 低電磁發射點火器 /

• 穩定模式：

– 電流穩定（失真< 1%），

– 電力穩定，

– 光強度穩定（在實驗期間提供恒定樣品照明的獨特解決方案），

過濾器更換器

• 輪播界麵上至多有 6 個過濾條件

• 默認提供兩個邊緣（長通）濾光片：400 nm 和 510 nm

• Air Mass 1.5G 濾波器

恒電位儀

• 偏置電位範圍：-5 V ÷ 5 V

• 電流範圍：10 nA、100 nA、1 μA、10 μA
  
  、100 μA、1 mA
  、10 mA、

• 電流分辨率：從 1 pA 到 100 nA（取決於範圍）

控製器

• 采樣率：1 kSample/s

• 與 PC 連接：通過 USB 2.0

• 兩個可同時處理的光電二極管輸入

• 用於控製設備的 RS485 插座

單色儀 UV/VIS/NIR

• 兩個輸入狹縫，用於兩個單獨的光源

• 自動光源選擇 

• 轉塔上至多三個格柵

• 默認安裝一個反射鏡和兩個光柵：針對 300 nm 和 500 nm 進行了優化，均具有 1200 個凹槽/mm

• 光譜範圍：200 ÷ 1200 nm（取決於光柵）

• 通過軟件操作轉塔位置的自動切換

• 電動狹縫，通過軟件控製

• 入口和輸出狹縫開口範圍：0 ÷ 5 mm

• 電動內部快門，可完全切斷光束
  
  ，通過軟件控製

• 光譜分辨率：0.1 nm（取決於輸入和輸出狹縫寬度）

LED 轉換器

• 10 個 LED 插槽

• 默認 LED 設置：365 nm
  、385 nm、405 nm、450 nm、520 nm
  
  
  、590 nm、630 nm、740 nm
  、840 nm、白色 （3000 K）

• 提供定製 LED 選擇

• LED 的典型功率：3W

• 光強度調製：方波
  、正弦波
  、三角波、鋸齒波
  ，振幅和偏置光強度可調

• 光調製頻率範圍：1 μHz ÷ 10 kHz

時間分辨阻抗譜分析儀

• 頻率範圍：1 mHz ÷ 1 MHz

• 采樣率：1.22 kHz ÷ 10 MHz

• 電流範圍：1 mA、100 μA、10 μA、1 μA、100 nA
  、10 nA

• 電流分辨率：< 1 pA

• 電壓範圍：-1 V ÷ 1 V

• 電壓分辨率：< 100 μV

氙燈提供的 PEC 測量站的典型光強度輸出

樣品上產生的光強度取決於輸入和輸出狹縫的波長和寬度。在圖片中，氙燈和兩個 1200 gr/mm 光柵的典型光強度：針對安裝在單色儀中的 300 nm 和 500 nm 進行了優化。

實驗結果示例：量子效率圖

光電流與光波長和施加的電位相關的 3 維作用圖。

與時間相關的光電流

循環伏安法

與光波長相關的開路電位 （OCP）

強度調製光電流光譜，下圖所示的測量結果是針對 KNO3 電解液中 ITO 箔上的納米晶銳鈦礦獲得的。

提示：與使用 IUPAC（逆符號）約定的恒電位測量（世界上所有恒電位儀采用）相比
，當前假設的符號約定是正常的。

3D 奈奎斯特 （Argand） 圖顯示了光電流的實部和虛部與光調製頻率的函數關係。

高次諧波的振幅。

優勢

擴展型光電化學（PEC）測量站以模塊化設計、寬光譜激發
、完整電化學表征
、時間分辨能力
、智能軟件控製為主要優勢，為光電化學、太陽能轉換、光催化、材料科學等領域提供從基礎到前沿的完整研究平台。無論

您需要常規的IPCE測量，還是複雜的IMPS/IMVS動力學分析，本係統都能以優異的性能滿足您的需求。