Войти
 | |
 | |
| Названия | |
|---|---|
| Другие названия Иртран-6 | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| 3D-модель (JSmol ) |
|
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.013.773  |
| Номер EC |
|
| PubChem CID | |
| номер RTECS |
|
| UNII | |
| Панель управления CompTox (EPA ) | |
InChI
| |
SMILES
| |
| Свойства | |
| Chem. формула | CdTe |
| Молярная масса | 240,01 г / моль |
| Плотность | 5,85 г · см |
| Точка плавления | 1,041 ° C (1,906 ° F; 1,314 K) |
| Точка кипения | 1050 ° C (1,920 ° F; 1320 K) |
| Растворимость в воде | нерастворим |
| Растворимость в других растворителях | нерастворим |
| Ширина запрещенной зоны | 1,5 эВ (при 300 K, прямая) |
| Теплопроводность | 6,2 Вт · м / м · K при 293 K |
| Показатель преломления (nD) | 2,67 (при 10 мкм) |
| Структура | |
| Кристаллическая структура | Цинковая обманка |
| Пространственная группа | F43m |
| Постоянная решетки | a = 648 мкм |
| Термохимия | |
| Теплоемкость (C) | 210 Дж / кг · К при 293 K |
| Опасности | |
| Пиктограммы GHS |   |
| Сигнальное слово GHS | Предупреждение |
| Краткая характеристика опасности GHS | H302, H312, H332, H400, H410, H411 |
| Меры предосторожности GHS | P261, P264, P270, P271, P273, P280, P301 + 312, P302 + 352, P304 + 312, P304 + 340, P312, P322, P330, P363, P391, P501 |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
| PEL (Permi ssible) | [1910,1027] TWA 0,005 мг / м (в виде Cd) |
| REL (рекомендуется) | Ca |
| IDLH (непосредственная опасность) | Ca [9 мг / м (в виде Cd)] |
| Родственные соединения | |
| Прочие анионы | Оксид кадмия. Сульфид кадмия. Селенид кадмия |
| Другие катионы | Теллурид цинка. Теллурид ртути |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 Y (что такое ?) | |
| Ссылки в ink | |
Теллурид кадмия (CdTe) представляет собой стабильное кристаллическое соединение, образованное из кадмия и теллура. Он в основном используется в качестве полупроводникового материала в фотоэлектрических элементах с теллуридом кадмия и в инфракрасном оптическом окне. Обычно он зажат сульфидом кадмия, чтобы сформировать p – n-переход фотоэлемент. Обычно ячейки CdTe PV используют структуру n-i-p.
CdTe используется для производства тонкопленочных солнечных элементов, что составляет около 8% всех солнечных элементов, установленных в 2011 году. Они относятся к числу наиболее дешевые типы солнечных элементов, хотя сравнение общей установленной стоимости зависит от размера установки и многих других факторов и быстро меняется из года в год. На рынке солнечных элементов CdTe доминирует First Solar. В 2011 году было произведено около 2 GWp солнечных элементов из CdTe; Для получения более подробной информации и обсуждения см. Фотогальваника с теллуридом кадмия.
CdTe может быть легирован с ртутью для создания универсального инфракрасного детектора материала (HgCdTe ). CdTe, легированный небольшим количеством цинка, образует превосходный твердотельный рентгеновский и гамма-детектор (CdZnTe ).
CdTe используется в качестве инфракрасного оптического материала для оптических окон и линз, и доказано, что он обеспечивает хорошие характеристики в широком диапазоне температуры. Ранняя форма CdTe для ИК-использования продавалась под торговой маркой Irtran-6, но она устарела.
CdTe также применяется для электрооптических модуляторов. Он имеет самый большой электрооптический коэффициент линейного электрооптического эффекта среди кристаллов соединений II-VI (r 41=r52=r63= 6,8 × 10 м / В).
CdTe, легированный хлором, используется в качестве детектора излучения для рентгеновских лучей, гамма-лучей, бета-частиц и альфа-частиц. CdTe может работать при комнатной температуре, что позволяет создавать компактные детекторы для широкого спектра применений в ядерной спектроскопии. Свойства, которые делают CdTe превосходным для реализации высокоэффективных детекторов гамма- и рентгеновского излучения, включают высокий атомный номер, большую ширину запрещенной зоны и высокую подвижность электронов ~ 1100 см / В · с, что приводит к высокому внутреннему значению μτ (подвижность-время жизни). и, следовательно, высокая степень сбора заряда и отличное спектральное разрешение. Из-за плохих свойств переноса заряда дырок, ~ 100 см / В · с, геометрия детектора, чувствительного к одному носителю, используется для получения спектроскопии с высоким разрешением; к ним относятся копланарные сетки, детекторы и детекторы малых пикселей.
Спектры флуоресценции коллоидных квантовых точек CdTe разного размера, увеличивающиеся примерно от 2 до 20 нм слева направо. Синий сдвиг флуоресценции обусловлен квантовым ограничением.Объемный CdTe прозрачный в инфракрасном, близком к его запрещенной энергии (1,5 эВ при 300 K, что соответствует длине волны инфракрасного излучения около 830 нм) до длин волн более 20 мкм; соответственно, CdTe является флуоресцентным при 790 нм. Поскольку размер кристаллов CdTe уменьшается до нескольких нанометров или меньше, что делает их CdTe квантовыми точками, пик флуоресценции смещается через видимый диапазон в ультрафиолет.
CdTe нерастворим в воде. CdTe имеет высокую температуру плавления 1041 ° C с началом испарения при 1050 ° C. CdTe имеет нулевое давление пара при температуре окружающей среды. CdTe более стабилен, чем его исходные соединения кадмий и теллур и большинство других соединений Cd, благодаря своей высокой температуре плавления и нерастворимости.
Теллурид кадмия коммерчески доступен в виде порошка или в виде кристаллов. Его можно превратить в нанокристаллы.
Состав CdTe имеет другие качества, чем два элемента, кадмий и теллур, взятые по отдельности. Исследования токсичности показывают, что CdTe менее токсичен, чем элементарный кадмий. CdTe имеет низкую острую токсичность при вдыхании, пероральном приеме и водной токсичности и отрицательный результат мутагенного теста Эймса. На основании уведомления об этих результатах в Европейское химическое агентство (ECHA), CdTe больше не классифицируется как вредный при проглатывании или вредный при контакте с кожей, а классификация токсичности для водных организмов была снижена. После правильного и надежного захвата и инкапсуляции CdTe, используемый в производственных процессах, может стать безвредным. Текущие модули CdTe проходят испытание Агентства по охране окружающей среды США на определение характеристик выщелачивания (TCLP), предназначенное для оценки возможности длительного выщелачивания продуктов, выбрасываемых на свалки.
Документ, опубликованный Национальными институтами здравоохранения США, датированный 2003 годом. раскрывает, что:
Брукхейвенская национальная лаборатория (BNL) и США Министерство энергетики (DOE) номинирует теллурид кадмия (CdTe) для включения в Национальную программу токсикологии (NTP). Эта номинация решительно поддерживается Национальной лабораторией возобновляемой энергии (NREL) и First Solar Inc. Этот материал может найти широкое применение в производстве фотоэлектрической энергии, что потребует обширного взаимодействия с человеком. Следовательно, мы считаем, что окончательное токсикологическое исследование эффектов длительного воздействия CdTe является необходимостью.
Исследователи из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США обнаружили, что широкомасштабное использование фотоэлектрических модулей CdTe не представляет каких-либо рисков для здоровья и окружающей среды, и переработка модулей по окончании срока службы срок полезного использования полностью решает любые экологические проблемы. Во время работы эти модули не производят никаких загрязняющих веществ, и, кроме того, за счет вытеснения ископаемого топлива они приносят большие экологические выгоды. Фотоэлектрические модули CdTe, которые используют кадмий в качестве сырья, кажутся более экологически безопасными, чем все другие текущие виды использования Cd. CdTe PV обеспечивает надежное решение проблемы потенциального переизбытка кадмия в ближайшем будущем. Кадмий образуется как побочный продукт рафинирования цинка и образуется в значительных количествах, независимо от его использования в фотоэлектрической промышленности, из-за спроса на стальную продукцию.
Согласно представленной классификации компаниями, зарегистрированными в Европейском химическом агентстве (ECHA) при регистрации REACH, он по-прежнему вреден для водных организмов с долгосрочными последствиями.
Кроме того, согласно классификации компаний в уведомлениях ECHA, он классифицируется как очень токсичный для водных организмов с долгосрочными последствиями, очень токсичный для водных организмов, вредный при вдыхании или проглатывании и вредный при контакте с кожей.
В настоящее время цены на сырье кадмий и теллур составляют незначительную долю стоимости солнечных элементов на основе CdTe и других материалов. Устройства CdTe. Однако теллур является относительно редким элементом (1–5 частей на миллиард в земной коре; см. Содержание элементов (страница данных) ). За счет повышения эффективности использования материалов и увеличения количества систем рециркуляции фотоэлектрических элементов, фотоэлектрическая промышленность CdTe может полностью полагаться на теллур из переработанных модулей с истекшим сроком службы к 2038 году. См. Фотоэлектрические элементы из теллурида кадмия для получения дополнительной информации. Другое исследование показывает, что рециркуляция CdTe PV добавит значительный вторичный ресурс Te, который в сочетании с улучшенным использованием материала обеспечит совокупную мощность около 2 ТВт к 2050 году и 10 ТВт к концу столетия.
