Selen (forkortes Se) er et grundstof med atomnummer 34.
Selen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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![]() Venstre: Grå-sort, metallisk udseende. Højre: Rødt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Periodiske system | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Generelt | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomtegn | Se | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomnummer | 34 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronkonfiguration | 2, 8, 18, 6 ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gruppe | 16 (chalcogener) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Periode | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blok | p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS-nummer | 7782-49-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PubChem | 6326970 ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomare egenskaber | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atommasse | 78,96 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomradius | 120 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalent radius | 120±4 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waals-radius | 190 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronkonfiguration | [Ar] 4s2 3d10 4p4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektroner i hver skal | 2, 8, 18, 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kemiske egenskaber | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidationstrin | 6, 4, 2, 1, og -2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativitet | 2,55 (Paulings skala) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fysiske egenskaber | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tilstandsform | ikke-metal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Krystalstruktur | hexagonal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Smeltepunkt | 221 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kogepunkt | 685 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Varmefylde | 25,363 J·mol–1K–1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetiske egenskaber | diamagnetisk | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Information med symbolet ![]() ![]() ![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Selen er et giftigt ikkemetal, der kemisk er i familie med svovl og tellur.[hvilke organismer er det giftigt for og i hvilke mængder og molekylære strukturer?] Det findes i adskillige former, men en enkelt form er en stabil, metalagtig form, der leder strøm bedre i lys end i mørke, og som derfor bruges i fotodetektorer. Grundstoffet findes i svovlårer såsom pyrit.
Selen (Græsk σελήνη selene, der betyder "Måne") blev opdaget af i 1818 af Jakob Berzelius, som bemærkede ligheden med tellur (af latin; tellus for "Jord").
Det blev bl.a. anvendt ved produktionen af den første solcelle i 1876.
Selen og selensalte er giftige i store mængder. Derimod er organiske selenforbindelser, med udgangspunkt i selenocystein, vigtige for cellernes funktion i mange organismer – herunder mennesker og dyr.
Forskellige kemiske grundstof gitterstrukturer (allotropi)
Grundstoffet selen kan danne flere forskellige kemiske grundstof gitterstrukturer:
- Sort selen - irregulært, atomringe på op til 1000 selen atomer. Konverterer til gråt selen over 180 °C.
- Gråt selen
- Rødt selen
Anvendelser
Solceller
Selen blev anvendt som den fotoabsorberende lag i verdens første solcelle, som blev demonstreret af den engelske fysiker og hans studerende Richard Evans Day i 1876. Kun få år senere fabrikerede den første , hvor selen blev anvendt som fotoabsorberen. Interessen for selen solceller aftog i 1950'erne, da den første silicium solcelle blev demonstreret, og som et resultat heraf forblev den højeste demonstrerede virkningsgrad på 5.0% fra Tokio Nakada og Akio Kunioka uændret i mere end 30 år. I 2017 opnåede forskere fra IBM en ny rekordhøj effektivitet på 6.5% ved at designe en ny struktur af lagene i solcellen. Efter dette fremskridt har selen oplevet en fornyet interesse i forskningen, da det høje optiske båndgab på 1.95 elektronvolt gør selen til en mulig kandidat som et af de to fotoabsorberende lag i en . I 2024 blev den første selenbaserede tandem-solcelle demonstreret, hvor en selen topcelle blev monolitisk integreret med en silicium bundcelle. Dog er effektiviten stadig begrænset, primært på grund af et stort tab i åbenkredsspændingen. Ved at forbedre levetiden af ladningsbærerne i selen tyndfilmen kan åbenkredsspændingen forbedres, men indtil videre er der kun få eksempler på afprøvede teknikker for at mindske defekter i krystalstrukturen, herunder at krystallisere tyndfilmen ved hjælp af en laser i stedet for en termisk varmebehandling.
Referencer
- "Selenium : Selenium(I) chloride compound data". WebElements.com. Hentet 2010-01-07.
- Trofast, Jan (2011). "Berzelius' Discovery of Selenium"|[1]
- Adams, William Grylls; Day, Richard Evans. "The Action of Light on Selenium". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 167: 313-349.
- Nakada, Tokio; Kunioka, Akio (1. juli 1985). "Polycrystalline Thin-Film TiO 2 /Se Solar Cells". Japanese Journal of Applied Physics. 24 (7A): L536. doi:10.1143/JJAP.24.L536.
- Todorov, Teodor K.; Singh, Saurabh; Bishop, Douglas M.; Gunawan, Oki; Lee, Yun Seog; Gershon, Talia S.; Brew, Kevin W.; Antunez, Priscilla D.; Haight, Richard (25. september 2017). "Ultrathin high band gap solar cells with improved efficiencies from the world's oldest photovoltaic material". Nature Communications. 8 (1). doi:10.1038/s41467-017-00582-9.
- Youngman, Tomas H.; Nielsen, Rasmus; Crovetto, Andrea; Seger, Brian; Hansen, Ole; Chorkendorff, Ib; Vesborg, Peter C. K. (juli 2021). "Semitransparent Selenium Solar Cells as a Top Cell for Tandem Photovoltaics". Solar RRL. 5 (7). doi:10.1002/solr.202100111.
- Nielsen, Rasmus; Crovetto, Andrea; Assar, Alireza; Hansen, Ole; Chorkendorff, Ib; Vesborg, Peter C.K. (12. marts 2024). "Monolithic Selenium/Silicon Tandem Solar Cells". PRX Energy. 3 (1). arXiv:2307.05996. doi:10.1103/PRXEnergy.3.013013.
- Nielsen, Rasmus; Youngman, Tomas H.; Moustafa, Hadeel; Levcenco, Sergiu; Hempel, Hannes; Crovetto, Andrea; Olsen, Thomas; Hansen, Ole; Chorkendorff, Ib; Unold, Thomas; Vesborg, Peter C. K. (2022). "Origin of photovoltaic losses in selenium solar cells with open-circuit voltages approaching 1 V". Journal of Materials Chemistry A. 10 (45): 24199-24207. doi:10.1039/D2TA07729A.
- Nielsen, Rasmus; Hemmingsen, Tobias H.; Bonczyk, Tobias G.; Hansen, Ole; Chorkendorff, Ib; Vesborg, Peter C. K. (11. september 2023). "Laser-Annealing and Solid-Phase Epitaxy of Selenium Thin-Film Solar Cells". ACS Applied Energy Materials. 6 (17): 8849-8856. doi:10.1021/acsaem.3c01464.
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