碲化镉（Cadmium telluride, CdTe）是由镉和碲形成的稳定的结晶化合物。 它主要用作碲化镉光伏器件和红外光学窗口中的半导体材料。 它通常夹在硫化镉中以形成pn结太阳能PV电池。 通常，CdTe PV电池使用压区结构。
| 属性 | |
|---|---|
| 化学式 | Cd Te |
| 摩尔质量 | 240.01克/摩尔 |
| 密度 | 5.85克·厘米-3 |
| 熔点 | 1,041°C（1,906°F; 1,314 K） |
| 沸点 | 1,050°C（1,920°F; 1,320 K） |
| 在水中溶解 | 不溶性 |
| 在其他溶剂中的溶解度 | 不溶性 |
| 带隙 | 1.5 eV（@ 300 K，直接） |
| 导热系数 | 在293K时6.2 W·m / m 2 ·K |
| 折射率（ n D ） | 2.67（@10μm） |
| 结构体 | |
| 水晶结构 | 闪锌矿 |
| 太空组 | F 4 3m |
| 格子常数 | a = 648 pm |
| 热化学 | |
| 热容量（ C ） | 210 J / kg·K，293 K. |
| 危害 | |
| 欧盟分类（DSD） （过时） | 有害的（ Xn ） 危害环境（ N ） |
| R短语（过时） | R20 / 21/22 ， R50 / 53 |
| S-短语（过时） | （S2） ， S60 ， S61 |
| 美国健康暴露限值（NIOSH）： | |
| PEL（允许） | [1910.1027] TWA 0.005 mg / m 3 （以Cd计） |
| REL（推荐） | 钙 |
| IDLH（即时危险） | Ca [9 mg / m 3 （以Cd计）] |
应用
CdTe用于制造薄膜太阳能电池，占2011年安装的所有太阳能电池的约8％。它们是成本最低的太阳能电池类型之一，但总安装成本的比较取决于安装尺寸和许多其他因素，并且每年都在快速变化。 CdTe太阳能电池市场由First Solar主导。 2011年，生产了约2 GWp的CdTe太阳能电池; 有关更多详细信息和讨论，请参阅碲化镉光伏电池。
CdTe可与汞合金化，制成通用的红外探测器材料（HgCdTe）。 与少量锌合金化的CdTe制成了优异的固态X射线和伽马射线探测器（CdZnTe）。
CdTe被用作光学窗口和透镜的红外光学材料，并被证明可在各种温度范围内提供良好的性能。 用于IR的早期形式的CdTe以商标名Irtran-6销售，但这已经过时。
CdTe也适用于电光调制器。 它在II-VI化合物晶体中具有最大的线性电光效应的电光系数（r41 = r52 = r63 = 6.8×10-12m / V）。
掺杂氯的CdTe用作X射线，γ射线，β粒子和α粒子的辐射探测器。 CdTe可以在室温下操作，从而可以构建紧凑型探测器，用于核光谱学中的各种应用。 使CdTe成为高性能γ射线和X射线探测器的优势的特性是高原子序数，大带隙和高电子迁移率~1100 cm2 / V•s，这导致高内在μτ（迁移率 – 寿命）产品因此具有高度的电荷收集和出色的光谱分辨率。 由于空穴的电荷传输性能差，~100 cm2 / V•s，单载波传感探测器几何结构用于产生高分辨率光谱; 这些包括共面网格，frish-collar探测器和小像素探测器。
物理特性
热膨胀系数：299 K时为5.9×10-6 / K.
杨氏模量：52 GPa
泊松比：0.41
光学和电子特性
块状CdTe在红外线中是透明的，从接近其带隙能量（在300K下1.5eV，对应于约830nm的红外波长）到大于20μm的波长; 相应地，CdTe在790nm处发荧光。 随着CdTe晶体的尺寸减小到几纳米或更小，从而使它们成为CdTe量子点，荧光峰值在可见光范围内移动到紫外线中。
化学性质
CdTe不溶于水。 CdTe的熔点高达1041°C，蒸发温度从1050°C开始。 CdTe在环境温度下的蒸气压为零。 由于其高熔点和不溶性，CdTe比其母体化合物镉和碲以及大多数其他Cd化合物更稳定。
碲化镉可作为粉末或晶体商购获得。 它可以制成纳米晶体。
毒理学评估
化合物CdTe具有与镉和碲这两种元素不同的品质。 毒性研究表明，CdTe的毒性低于元素镉。 CdTe具有低的急性吸入，口服和水生毒性，并且在Ames致突变性试验中是阴性的。 根据向欧洲化学品管理局（ECHA）通报这些结果，CdTe不再被归类为有害，如果摄入也不会对皮肤接触有害，并且对水生生物的毒性分类已经减少。 一旦正确且安全地捕获和封装，制造过程中使用的CdTe可能变得无害。目前的CdTe模块通过美国EPA的毒性特征浸出程序（TCLP）测试，旨在评估垃圾填埋场中产品长期浸出的可能性。
由美国国立卫生研究院2003年主办的文件披露：
布鲁克海文国家实验室（BNL）和美国能源部（DOE）正在提名碲化镉（CdTe）纳入国家毒理学计划（NTP）。 该提名得到了国家可再生能源实验室（NREL）和First Solar Inc.的大力支持。该材料具有广泛应用于光伏发电的潜力，涉及广泛的人机界面。 因此，我们认为对长期接触CdTe的影响进行确定的毒理学研究是必要的。
来自美国能源部布鲁克海文国家实验室的研究人员发现，大规模使用CdTe光伏组件对健康和环境没有任何风险，并且模块在其使用寿命结束时的回收完全解决了环境问题。 在它们运行期间，这些模块不产生任何污染物，而且，通过取代化石燃料，它们提供了很大的环境效益。 使用镉作为原材料的CdTe PV模块似乎比所有其他当前使用的Cd更环保。 CdTe PV为不久的将来潜在的镉供应提供了可持续的解决方案。 由于对钢产品的需求，镉作为锌精炼的废物副产物而产生，并且无论其在PV中的用途如何都产生大量镉。
可用性
目前，原材料镉和碲的价格在CdTe太阳能电池和其他CdTe器件的成本中所占的比例可以忽略不计。然而，碲是一种相对稀有的元素（地壳中十亿分之五十亿;参见元素丰度（数据页））。 通过提高材料效率和增加光伏回收系统，到2038年，CdTe光伏产业有可能完全依赖回收的报废模块中的碲。有关更多信息，请参阅碲化镉光伏产品。 另一项研究表明，CdTe PV回收将增加Te的重要二次资源，与改进的材料利用相结合，到本世纪末将到2050年和10TW的累积容量将达到约2TW。