碲化镉,化学式为CdTe,为黑色立方系晶体,晶体结构为闪锌矿型,熔点高,不溶于水,不溶于酸,可与硝酸作用而分解,在潮湿空气中可氧化。碲化镉是一种II-VI族化合物半导体材料,为直接跃迁型能带结构,电子迁移率高,禁带宽度大。
碲化镉制备方法主要有:以碲、镉单质为原料,在氢气存在条件下,加热反应得到;以亚碲酸镉为原料,在氢气存在下加热还原得到;以碲化钠、乙酸镉为原料经反应得到。碲化镉一般制备成单晶或者多晶加以利用,其晶体生长工艺主要有定向结晶法(布里支曼法)、气相升华法、融体生长法、碲熔剂法等,其中,布里支曼法目前应用比例较高。
从光伏发电市场来看,碲化镉主要用来制造薄膜太阳能电池,其生产成本低于传统晶体硅太阳能电池,并具有光电转换效率高、可挠性好、工艺相对简单等优点,受到了全球多个国家的关注,行业规模正在逐步扩大。在我国,2009年以来,薄膜太阳能电池行业进入快速发展阶段,产量持续快速上升,利好碲化镉行业发展。
近年来,为实现节能减排、碳中和,在国家政策的支持下,我国光伏建筑一体化(BIPV)市场发展迅速。BIPV具备发电功能,可降低电网负荷,并大幅减少建筑能耗,降低污染物排放量。与晶体硅太阳能电池相比,碲化镉薄膜太阳能电池还具有美观度高、可定制型强的优点,与建筑结合性更优,已经成为BIPV行业制造发电玻璃的主要材料。
新思界
行业分析人士表示,在全球太阳能电池市场中,晶体硅太阳能电池仍处于主导地位,薄膜太阳能电池份额较小,因此虽然碲化镉是制造薄膜太阳能电池的主要材料(其应用占比超过85%),但碲化镉薄膜太阳能电池市场占有率依然偏低,2021年还不足4.3%。全球市场对太阳能电池的能量转换效率要求不断提高,未来碲化镉薄膜太阳能电池市场规模将不断扩大,在此背景下,碲化镉行业发展前景良好。