Selen

1817 entdeckte der schwedische Chemiker Jöns Jacob Berzelius gemeinsam mit Johann Gottlieb Gahn eine rote Substanz aus Sulfiderzen in den Minen von Falun, Schweden. Im Jahr darauf stellte sich heraus, dass es sich um ein dem Tellur ähnlichen Element handelte, das nach der griechischen Mondgöttin Selene benannt wurde.

Später wurden die verschiedenen Formen von Selen untersucht: rotes amorphes Selen, graues metallisches Selen.

Selen wurde zunächst in der Glasindustrie zur Färbung und Entfärbung genutzt.
1873 entdeckte Willoughby Smith, dass Selen photoleitend ist.

Ab dem 20. Jahrhundert wurden Selengleichrichter in alten Radios entwickelt sowie die ersten Selen-Solarzellen. Chester Carlson nutzte 1938 selenbasierte Fotoleiter für den ersten modernen Kopierer. 1957 wurde die Bedeutung von Selen als essenzielles Spurenelement für den Menschen erkannt.

Heute spielt es eine wichtige Rollen in der Photovoltaik und Nanotechnologie.

Die Hauptanwendung von Selen ist in der Photovoltaik sowie in der Elektronik. Es ist ein Schlüsselbestandteil von Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS)-Solarzellen, einer effizienten Dünnschicht-Photovoltaik-Technologie.

Weiterhin wird Selen in der Glasindustrie für die Entfärbung genutzt sowie auch für die rote Färbung von Glas und Keramik.

Selenbeschichtungen schützen Metalloberflächen vor Korrosion.

Selen ist auch ein Legierungszusatz in Kupfer und Stahl, die sich so besser bearbeiten lassen und weniger schnell verschleißen.

Die größten Selenreserven liegen in China, Russland, Kanada und Chile. Eigene Selenminen gibt es nicht. Es fällt bei der Raffination von Kupfer, Blei und anderen Metallen als Nebenprodukt an.

Dominanter Produzent ist China. Weitere wichtige Produktionsländer sind Japan, Deutschland und Russland.

Größter Selenproduzent der Welt ist Jiangxi Copper in Guixi, in der Provinz Jiangxi. Das Unternehmen produziert mehrere hundert Tonnen im Jahr. Auch Tongling Nonferrous Metals Group ist ein wichtiger Akteur im globalen Selenmarkt. In Japan ist Mitsubishi Materials der führende Selenhersteller. Aurubis in Hamburg, Deutschland, ist Europas größter Selenproduzent.

Die Bedeutung der Gewinnung aus Recycling, etwa von alten Fotokopierern, nimmt zu.

Die globalen Produktionsmengen von Selen belaufen sich auf etwa 3.500 Tonnen.

Die vollständige Substitution von Selen in der Photovoltaik ist unwahrscheinlich, da Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS)-Zellen hohe Effizienz bieten. CIGS-Solarzellen können zwar durch Perowskit-Solarzellen, Cadmiumtellurid oder Kesterite ersetzt werden, allerdings mit zum Teil deutlichen Einbußen beim Wirkungsgrad oder bei der Stabilität.

Mangan und Kobalt können Selen in der Entfärbung teilweise ersetzen.

Die Substitution von Selen-Cadmium-Rot (Rubinglas) ist mit Cer-Sulfid, Eisenoxid-basierten Pigmenten oder Gold-Nanopartikeln möglich. Jedoch ist Selen-Cadmium-Rot bisher unübertroffen in Brillanz, Hitzebeständigkeit und beim Kostenfaktor.