一种电化学材料光伏电势检测电路及装置的制作方法

1.本实用新型涉及电化学材料检测领域，特别是涉及一种电化学材料光伏电势检测电路及装置。


背景技术：

2.半导体材料特别是涂料金属材料的电学特性较难测量掌握，对电化学光电材料的选用要求也比较高。由于电化学材料光电电势起伏较为微弱，影响材料电学特性的各种因素，使得信号测试不稳定，需要精确的测量技术才能够进行光伏电势的测量。
3.目前通常使用的测试方式操作繁琐，影响了电化学材料的测试效率，且测试结果不够精确。


技术实现要素：

4.基于此，本实用新型的目的在于，提供一种电化学材料光伏电势检测电路及装置。
5.第一方面，本实用新型提供一种电化学材料光伏电势检测电路，包括：
6.第一晶体三极管，所述第一晶体三极管的基极与测试件的一端连接；
7.第二晶体三极管，所述第二晶体三极管的基极与所述第一晶体三极管的发射极连接；
8.第三晶体三极管，所述第三晶体三极管的基极与所述第二晶体三极管的发射极连接；
9.电源，所述电源的正极与所述第一晶体三极管的集电极连接，所述电源的负极与所述第三晶体三极管的发射极连接；
10.检测电表，所述检测电表的正极与所述电源的正极连接，所述检测电表的负极与所述第三晶体三极管的集电极连接。
11.本实用新型的电化学材料光伏电势检测电路通过采用晶体三极管组成的简易放大检测电路，可直接对电化学材料的测试件的光伏电势进行检测，应用半导体电学检测方法测试出材料的光伏电势，有助于掌握电化学材料的光电行为特性，信号响应速度快，测量数值明显，用于涂料金属材料的光伏电势检测。
12.上述技术方案在一种实施方式中，所述第一晶体三极管为c9015。
13.上述技术方案在一种实施方式中，所述第二晶体三极管为s8050。
14.上述技术方案在一种实施方式中，所述第三晶体三极管为s8050。
15.上述技术方案在一种实施方式中，所述检测电表为数字电表。
16.上述技术方案在一种实施方式中，所述检测电表为victor vc921。
17.第二方面，本实用新型提供一种电化学材料光伏电势检测装置，包括上述任一项所述的电化学材料光伏电势检测电路。
18.相对于现有技术，本实用新型的电化学材料光伏电势检测电路及装置的有益效果：
19.(1)提供对电化学材料光伏电势的测量技术。半导体材料特别是涂料金属材料的电学特性较难测量掌握，对电化学光电材料的选用要求也比较高，需要借助电子学方法对电化学材料进行测试。
20.(2)放大电路具有一定的测量精确度。由于电化学材料光电电势起伏较为微弱，需要使用灵敏度高的放大电路测试；影响材料电学特性的各种因素，使得信号测试不稳定，需要精确的测量技术才能够进行光伏电势的测量。
21.(3)比专业的测试仪更为轻便简捷。本检测电路采用晶体三极管，电路结构简易，响应速度快，配备高灵度的检测电表，明显检测到光伏电势的数值。
22.(4)有助于电化学材料的筛选。通常使用的测试方式操作繁琐，影响了电化学材料的测试效率；应用电子放大电路的方法，以测量的方式对电化学光伏材料进行分析。
23.(5)测量出适用于参考的光伏电势数值。单电极测量只是电化学材料的半电极电势，电化学光伏电池要在光照条件下氧化/还原中进行，因而测量出适用于参考的光伏电势数值。
24.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
25.图1是本实用新型的电化学材料光伏电势检测电路的连接示意图。
26.图2是水湿酞菁蓝涂料/铜、酞菁蓝涂料/铝光伏电势测试的示意图。
27.图3是水溶液中酞菁蓝涂料/铜、酞菁蓝涂料/铝光伏电势测试的示意图。
具体实施方式
28.在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于其构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
29.以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本公开的一些方面相一致的实施方式的例子。
30.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
31.第一方面，本实用新型提供一种电化学材料光伏电势检测电路，采用晶体三极管组成的检测放大电路，对微弱的光电信号有较高的灵敏度；应用检测放大电路测试了几种涂料金属、金属材料的光伏电势，在实际测试环境中得到材料的光伏电势数值，初步掌握涂料金属电化学材料的光电电学性能。
32.具体地，请参阅图1，本实用新型的电化学材料光伏电势检测电路，包括第一晶体三极管vt1、第二晶体三极管vt2、第三晶体三极管vt3、电源和检测电表g。
33.第一晶体三极管vt1的基极b与测试件t的一端连接。
34.第二晶体三极管vt2的基极b与第一晶体三极管vt1的发射极e连接。
35.第三晶体三极管vt3的基极b与第二晶体三极管vt2的发射极e连接。
36.电源的正极与第一晶体三极管vt1的集电极c连接，电源的负极与第三晶体三极管vt3的发射极e连接。
37.检测电表g的正极与电源的正极连接，检测电表g的负极与第三晶体三极管vt3的集电极c连接。
38.通过采用晶体三极管组成的简易放大检测电路，可直接对电化学材料的测试件t的光伏电势进行检测，应用半导体电学检测方法测试出材料的光伏电势，有助于掌握电化学材料的光电行为特性，信号响应速度快，测量数值明显，用于涂料金属材料的光伏电势检测。
39.在一种实施方式中，第一晶体三极管vt1为c9015。
40.在一种实施方式中，第二晶体三极管vt2为s8050。
41.在一种实施方式中，第三晶体三极管vt3为s8050。
42.在一种实施方式中，电源采用3v电池。
43.在一种实施方式中，检测电表g为数字电表。数字电表检测速度快，数值明显，操作简便，适用于光电化学材料的测试。
44.在一种实施方式中，检测电表g为victor vc921。
45.测试方法：
46.将测试件t连接在检测电路测试端(第一晶体三极管vt1的基极b)，数字电表直接测出光伏电势数值。
47.实施例
48.测试件t的制备：
49.(1)酞菁蓝涂料/铜：将铜电路板清洁至光亮，涂上酞菁蓝(上海马利牌丙烯画颜料)薄层，水蒸气2分钟，制成酞菁蓝涂料/铜电化学测试件t。
50.(2)酞菁蓝涂料/铝：将铝薄涂上酞菁蓝(上海马利牌丙烯画颜料)薄层，水蒸气2分钟，制成酞菁蓝涂料/铝电化学测试件t。
51.光伏电势测试：
52.(1)水湿酞菁蓝涂料/铜、酞菁蓝涂料/铝光伏电势测试(图2)
53.将水湿的测试件t连接在检测电路测试端(第一晶体三极管vt1的基极b)，数字电表测出光伏电势数值。
54.(2)水溶液中酞菁蓝涂料/铜、酞菁蓝涂料/铝光伏电势测试(图3)
55.将浸在水中的测试件t连接在检测电路测试端(第一晶体三极管vt1的基极b)，数字电表测出光伏电势数值。
56.[0057][0058]
表1酞菁蓝涂料/铜、酞菁蓝涂料/铝光伏电势测试结果
[0059] 白炽灯白炽灯遮光节能灯节能灯遮光酞菁蓝涂料/铜-34.5mv-45.1mv28.7mv56.3mv酞菁蓝涂料/铝-1.7mv-2.8mv176.0mv186.5mv
[0060]
表2酞菁蓝涂料/铜、酞菁蓝涂料/铝的干板光伏电势测试结果
[0061]
第二方面，本实用新型提供一种电化学材料光伏电势检测装置，包括电化学材料光伏电势检测电路。
[0062]
本实用新型的电化学材料光伏电势检测电路及装置应用于涂料金属、金属材料的光伏电势检测。
[0063]
相对于现有技术，本实用新型的电化学材料光伏电势检测电路及装置还具有以下有益效果：
[0064]
(1)检测电路能明确检测出光伏电势。半导体电子学检测是光电检测器常用的方法之一，电子电路的广泛应用，为高敏感测量提供了可靠保证。电化学材料光伏电势信号微弱，应用本实用新型采用的放大检测电路，清楚检测出由于光线产生的光伏电势起伏，仅用电表只检测出误差数值。
[0065]
(2)减少参比材料不同产生的影响。检测材料的测试件t连接到检测电路的检测端，测量数值以电路作参比标准，减少了参比电极材料不同的影响，比双电极的测量更加确切简易。
[0066]
(3)对电化学材料进行非标准测量。通常测量方法使用光电探测器、示波器观察频谱分布、电化学标准电极电位；本技术采用半导体放大电路单电极法，在真实环境下能进行测量。
[0067]
(4)对染料有机涂料的光伏电势检测。涂料金属光伏电势是通过材料内电场驱动、
光生载流子运动产生，不同于光电真空管、电化学氧化/还原电位的测量；实现对染料有机涂料的光电化学性能检测，材料量子电子探测技术得到初步应用。
[0068]
(5)帮助对材料的分析判断。测量电化学材料的光伏电势，直接观察到材料的电学参数；制作光电电化学材料工艺要求严格，在改进过程中需要进行实际测试。
[0069]
(6)增加对新材料的测试了解。检测环境不同，测试出的光伏电势就不相同，了解各种光线条件下的液结光电容行为，确定合适使用的配置，减少电学测量的不确定性；在电化学光电池的设计上，还要用光电池技术作进一步测试，如ito/酞菁蓝涂料/水/石墨碳/ito组成的透明太阳光电池，测出3.1～8.5mv光伏电压变化。
[0070]
以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。