Prospects for practical use of kaminskii thermovoltaic effect
Perspectivas de uso prático do efeito termovoltaico de kaminskii
DOI:
https://doi.org/10.34117/bjdv8n11-381Keywords:
rare-earth semicondutors, thermovoltaic effectAbstract
The effect discovered by Kaminskii V. V. in 1999 represents one of the new principles of transformation of thermal energy into electrical energy. It was observed in samarium monosulfide, the results of investigation of the tensorresistive effect in which were presented at the 1st CP-CPLP. The tensorresistive sensitivity was maximum among all semiconductors. Qualitative theoretical analysis of the formidable properties of SmS is made from the relations between ionization energy of impurities and ionization potentials and ionic radii, which are more favorable in rare earth elements. This is explained by the presence in the atoms of the 4-f electronic layers, which have the maximum electron density. This exclusivity determines the most rational area of practical applications of rare-earth semiconductors in quality of sensitive elements of transducers of physical quantities of resistive type. In the thermovoltaic effect, the samples located in the temperature field without gradient generate the electromotive force. The nature of the effect is related to the variation of the valence of Sm ions and the gradient of the concentration of impurities in the samples. The comparison of the parameters of Kaminskii's effect and Seebek's classical thermoelectric effect is given. Between them, the maximum values of the thermoelectric yield are 36% and 10%, respectively. The thermovoltaic effect, by virtue of its energy efficiency, absence of the need for the creation of the temperature gradient in the working element of the transducer, ecological purity and the possibility of the use of the unspecialized secondary thermal energy sources, has high prospects for practical use. The obtained results are explained by the fundamental causes related to the position of rare earth elements in Mendeleev's periodic table of elements.
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