碲化镉
别名:CdTe、镉碲化合物、碲镉合金。
英文名:Cadmium telluride。
英文别名:Cadmium ditelluride。
分子式:CdTe。
别名:CdTe、镉碲化合物、碲镉合金。
英文名:Cadmium telluride。
英文别名:Cadmium ditelluride。
分子式:CdTe。
碲化镉具有以下特性:
1. 半导体性质:碲化镉是一种半导体材料,具有较高的电子迁移率和较小的载流子激子重组速率,因此被广泛应用于太阳能电池和其他电子器件的制造。
2. 光学性质:碲化镉对光的吸收系数很大,吸收范围覆盖了可见光和红外线区域,因此可以被用于红外光电探测器和红外摄像头等应用。
3. 良好的机械性能:碲化镉具有较高的硬度和较强的抗压强度,可以抵抗一定的机械应力和变形。
4. 良好的化学稳定性:在大多数情况下,碲化镉不会受到常见化学试剂的腐蚀和氧化,具有较好的化学稳定性。
5. 环境友好:相较于其他半导体材料,碲化镉的环境影响较小,且可以进行回收再利用。
综上所述,碲化镉具有广泛的应用前景和重要的实际应用价值。
碲化镉的生产方法主要有两种:物理气相沉积法和化学气相沉积法。
1. 物理气相沉积法:此方法使用高温炉将金属镉和碲粉加热蒸发,蒸发物沉积在衬底上形成薄膜。通常使用惠斯曼炉或滑板炉等设备。物理气相沉积法生产的碲化镉薄膜质量较高,但成本相对较高。
2. 化学气相沉积法:此方法使用气相前驱体在高温下分解沉积形成碲化镉薄膜。常用的气相前驱体有二甲基镉和二甲基碲等。化学气相沉积法生产成本相对较低,但薄膜质量较物理气相沉积法略差。
无论使用哪种方法,制备碲化镉薄膜的过程中需要严格控制温度和气氛条件,以确保制备出质量稳定、均匀的碲化镉薄膜。
以下是碲化镉的中国国家标准:
1. GB/T 14832-2017 电子级碲化镉(CdTe)材料
2. GB/T 14488-2017 碲化镉(CdTe)光伏电池组件
这两个标准规定了碲化镉材料和光伏电池组件的质量要求、测试方法、检验规则等内容。它们是在国内生产和使用碲化镉材料和光伏电池组件时的重要参考文件,有利于提高碲化镉产品的质量和可靠性。
碲化镉是一种有毒的化合物,具有以下安全风险:
1. 吸入碲化镉粉末或蒸气可能导致呼吸道刺激和损伤,引起呼吸困难和咳嗽等症状。
2. 接触碲化镉薄膜或粉末可能导致皮肤、眼睛和黏膜的刺激和损伤,引起皮炎、结膜炎等症状。
3. 镉和碲都是有毒物质,碲化镉会释放出镉和碲的离子,对环境和健康都具有潜在的危害。
因此,生产和使用碲化镉时需要严格遵守相关安全操作规程,如佩戴防护手套、呼吸器和护目镜等个人防护装备,保持良好的通风条件,避免碲化镉的吸入和接触。碲化镉废弃物应当妥善处理,避免对环境造成污染和危害。
碲化镉具有优良的半导体和光学特性,被广泛应用于以下领域:
1. 太阳能电池:碲化镉太阳能电池具有高转换效率、稳定性好和成本低等优点,被广泛应用于太阳能电池板的制造。
2. 红外光电探测器:碲化镉对红外光有很高的吸收率和光电转换效率,因此被广泛应用于红外光电探测器的制造,如红外线测温仪、红外线夜视仪等。
3. 半导体激光器:碲化镉作为一种半导体材料,具有较高的电导率和半导体激光器所需的其他特性,因此被用于半导体激光器的制造。
4. 其他电子器件:碲化镉还被广泛应用于其他电子器件的制造,如光电传感器、场效应晶体管等。
总的来说,碲化镉在太阳能电池、红外光电探测器和半导体激光器等领域具有广泛的应用前景和重要的实际应用价值。
碲化镉的性状描述如下:
外观:碲化镉是一种黑色固体,有金属光泽。
臭味:无。
溶解性:碲化镉在水中不溶解,在稀酸和氢氧化钠溶液中缓慢溶解。
密度:具体数值因制备方法不同而有所差异,一般在5.85至6.20克/立方厘米之间。
熔点:1041℃。
热导率:3.3 W/(m·K)。
电导率:碲化镉是一种半导体材料,电导率随温度升高而增加,同时也受杂质掺杂的影响。在常温下,纯碲化镉的电导率很低,约为10^-7 S/cm。
碲化镉在光伏电池等领域具有很高的应用价值,但由于其毒性和环境危害性较高,因此有许多替代品被广泛研究和应用。以下列举几种常见的碲化镉替代品:
1. 铜铟镓硒(CIGS):CIGS是一种多元化合物,具有良好的光电转换效率和稳定性,已经在商业化生产中得到应用。
2. 铜锌锡硫(CZTS):CZTS是一种无毒、环保的化合物,具有优良的光电转换性能,是一种非常有前途的光伏材料。
3. 铅钛酸锶(PSTS):PSTS是一种无毒、无污染的材料,具有较高的光电转换效率和长期稳定性,是一种潜在的替代品。
4. 铜钴铟硫(CCIS):CCIS是一种新型的多元化合物,具有较高的光电转换效率和稳定性,被认为是一种有潜力的替代品。
这些替代品均具有一定的优点和局限性,还需要进一步的研究和改进,以满足不同应用领域的需求。