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鎘碲在環境中的毒性：是什麼使它如此引人關注？
鎘碲（CdTe）是一種穩定的晶體化合物，由鎘和碲形成。它主要用作鎘碲光伏（PV）電池的半導體材料，並應用於紅外光學窗戶。CdTe通常與硫化鎘一起夾層，以形成p-n接面太陽能電池。由於其在太陽能技術中的廣泛應用，CdTe引發了對其毒性及環境影響的關注。本文將深入探討鎘碲的物理化學特性、應用以及其毒性評估。
CdTe的應用與需求
鎘碲被廣泛應用於薄膜太陽能電池，據估計在2011年佔所有安裝太陽能電池的約8%。CdTe薄膜太陽能電池是成本最低的類型之一，儘管安裝成本的比較取決於安裝規模和其他多重因素，且每年的變化劇烈。
2011年，全球生產了大約2 GWp的CdTe太陽能電池，市場由First Solar主導。
此外，CdTe可以合金化與汞製作出一種多功能的紅外檢測材料HgCdTe，而CdTe與少量鋅的合金則形成優秀的固態X射線和伽馬射線檢測器CdZnTe。CdTe還用作光學材料，用於光學窗戶和透鏡，並已證實在廣泛的溫度範圍中提供良好的性能。
鎘碲的物理和化學特性
鎘碲的物理特性包括其低熱膨脹係數（5.9×10−6/K）和高熔點（達到1041°C）。CdTe在水中不溶解，並且具有好的穩定性，這得益於其高熔點和不溶性。它可用作光學材料，尤其是在紅外區域。
CdTe在大氣條件下的蒸氣壓為零，這使得其在實際應用中更加穩定。
毒性評估
雖然鎘本身是一種有毒物質，但CdTe的毒性特性與其組成元素完全不同。CdTe對急性吸入、口服和水生生物的毒性皆顯示較低的風險。在接觸皮膚或攝入方面，其毒性評級均已降低。根據歐洲化學品管理局（ECHA）的資料，鎘碲不再被列為有害物質。
正如2003年美國國立衛生研究院的一項文件所指出，CdTe具有潛在的廣泛應用於光伏能量生產，亟需對其長期接觸進行徹底的毒理研究。
儘管如此，歐洲化學品管理局仍然將CdTe列為對水生生物有持久毒性的物質。這引發對于鎘碲的環境影響與人類健康影響的重大擔憂。CAB大家需要認識的是，長期使用此類材料的潛在後果並不容忽視。
市場與未來展望
當前，製造CdTe太陽能電池的原材料鎘和碲的成本僅占Producing成本的一小部分。然而，碲是一種相對罕見的元素，其在地殼中的含量僅為1-5 ppm。根據預測，隨著物料利用率的提高和回收系統的發展，到2038年，CdTe光伏行業有望完全依賴回收模組中的碲資源。
到2050年，CdTe光伏回收將增加顯著的次級資源，這將相應支持可再生能源的持續增長。
總體而言，鎘碲的應用和市場前景都充滿潛力，但其帶來的長期毒性影響仍需進一步研究。因此，當我們探索鎘碲的廣泛應用時，應該思考：在追求可再生能源的同時，我們如何能夠更好地平衡科技發展與環境保護的關係?
