可重写光盘的刻录层（带镭射光泽）是由锗、锑和碲的合金制成的，图片来源：Wikipedia
如今，伴随着新能源和高科技产业的蓬勃发展，碲的主要应用领域有了很大扩展。例如，电动车充电桩接触材料要求抗电弧，而碲铜合金由于其优良的电学性能及易加工的特性，特别适用于电动汽车的充电桩连接器。在新能源领域，碲在光电转换及热电转换材料中，更是发挥着关键的作用。因此，本来就稀少的碲元素被美国化学会列为本世纪面临严重短缺风险的元素，成为一种重要的战略原料。
2019年全球碲消费量行业占比，数据来源：华经情报网
“挂在墙上的油田”
一提到太阳能发电和光伏技术，我们很容易想到硅。实际上，晶体硅只是众多太阳能电池中的一种，以碲化镉（CdTe）为代表的薄膜太阳能电池是继晶硅电池后出现的新一代光伏技术。
碲化镉薄膜太阳电池是一种以P型碲化镉半导体为吸光层材料的太阳能电池。碲化镉半导体禁带宽度约为1.45eV，与太阳光谱非常匹配，且具有较高的光吸收系数。光电转化效率是衡量光伏电池性能的重要技术指标，目前报道的碲化镉薄膜电池最高效率接近22％，稍逊于晶体硅的24%。
那么问题来了：既然碲是地球上储量最稀少的元素之一，光电转化效率又并非最出众，用它来制造光伏板，划算吗？
实际上，碲化镉薄膜电池具有一些其它太阳能电池无法比拟的优势。
碲化镉薄膜电池是在玻璃或其它柔性衬底上依次沉积多层薄膜而形成的光伏器件。它结构简单，活性层用量少，制造能耗大大低于晶体硅和其他材料的太阳能电池。在已实现大规模量产的太阳能电池中，碲化镉薄膜的能源回报时间是最短的，也具有最小的“碳足迹”（生产过程中排放的温室气体总和）。
晶体硅太阳能电池（a）和碲化镉薄膜电池（b）的结构以及各组分所占质量百分比。两者相比，碲化镉薄膜电池的结构更简单，成本更低，图片来源：参考文献[5]
碲化镉电池所需的吸光层非常的薄，一块普通的玻璃，涂抹几微米厚的碲化镉薄膜后，不仅依旧透光，还能从绝缘体变身为遇光发电的半导体材料。这就为现代建筑与清洁光伏能源的跨界融合创造了条件。现代城市里的写字楼，墙面主体结构很多就是幕墙玻璃。如果将传统的幕墙玻璃更换为这种“发电玻璃“，就可以大大降低建筑物对外部能源的需求。一平方米的碲化镉玻璃每年可发电100~200度，几千块玻璃产生的电量，理论上相当于一口普通油井一年产油转化成的发电量，堪称“挂在墙上的油田”[15]。
由 “丝带”状曲面玻璃幕墙环绕的国家速滑馆大量使用了碲化镉薄膜“发电玻璃”作为建筑材料，图片来源: Wikipedia
不仅如此，如果以聚酰亚胺等柔性材料为基底，碲化镉太阳能电池还可以制备成轻便、可弯折的柔性薄膜。这种便捷的“轻量级“太阳能电池，无疑可以降低运输和搭载的成本，在太阳能无人机、航天器和人造卫星上具有光明的应用前景。
