Javier Vela和他的研究小组的化学家一直致力于使用安全，丰富且制造成本低廉的材料生产半导体
Javier Vela和他在爱荷华州立大学的研究小组在研究中发现一个问题，一种在太阳能电池中表现优良的物质是有毒的。
因此，在一些含有的铅钙钛矿的太阳能电池中必须寻找到替代品。但是铅钙钛矿这种半导体在光能转化为电能方面的前途和高效率，他们可以找到什么样的半导体来替代钙钛矿半导体呢？
哪些材料可以生产出同样可行的半导体，并且制造过程安全且丰富且便宜？
Vela说：“半导体无处不在，它们通常应用在高端，高价值的产品中，比如，电脑和手机。虽然半导体可能不含稀有材料，但许多是有毒的或非常昂贵的。”
Vela是爱荷华州立大学化学系副教授，也是美国能源部艾姆斯实验室的助理，他在一家专门研发新型纳米结构材料的实验室里做指导。关于太阳能电池中铅的问题，他在麻省理工学院研究人员的会议上发表了一篇研究报告，在报告中他提出了半导体钙钛矿可能的替代品。
Vela和爱荷华州研究生Bryan Rosales和Miles White决定专注于钠基替代品，并且他们开始为期18个月的新型半导体探索。
研究人员最近在《美国化学学会》杂志发表的一篇论文中报告了他们的发现，他们想出了一种以钠为特征的化合物，它既便宜又丰富。铋相对较少，但在其他金属开采过程中过量生产，价格便宜; 然后硫是地球上第五大常见元素。
这篇论文的副标题是他们工作的一个很好的总结：“走向地球丰富，生物相容的半导体。”化学家在他们的论文中写道：“我们的综合解决方案开创了一类新型的低成本和环保型三元（三部分）半导体，并且这些半导体具有能量转换的能力。”
实际上，Rosales正在努力使用新型半导体材料来创造新型太阳能电池。
据Vela所说，在合成中的变化（改变反应温度和时间）中，选择金属离子前体，再添加某些配体，可以让化学家控制材料的结构和纳米晶体的大小。这个过程使得研究人员能够改变和微调材料的属性。
该材料的几种性能对于太阳能电池来说已经非常理想：材料的禁带和轻粒子击穿电子所需的能量，是制造太阳能电池的理想选择。与太阳能电池中使用的其他材料不同，该材料暴露在空气和水中时也很稳定。
所以，化学家们认为它们是一种能在太阳能电池中工作的材料，而且不存在毒性，稀缺性或高昂成本的问题。
他们在他们的论文中写道：“我们相信报告里实验和计算结果将有助于推进这些和类似的材料在能量转换设备中的基础研究和探索”
文章来自PHYS.ORG, 原文题目为：Chemists use abundant, low-cost and non-toxic elements to synthesize semiconductors，由材料科技在线汇总整理。
