随着全球能源危机深入和化石燃料对环境的严重影响,人们对能够直接将热能转化为电能的热电材料的需求与日俱增。在过去的几十年,热电输运理论不断完善,新的性能优化策略不断被提出,使热电转换技术得到飞速发展。氯化钠型IV-VI族化合物因为其高的晶体结构对称性而具有良好的热电电学性能,多年来一直是研究的重点;而同样具有氯化钠型的I-V-VI2族半导体化合物作为IV-VI族化合物的类似物,近年来也受到越来越多的关注,目前已有望成为IV-VI族热电材料的替代品。其中,p型I-V-VI2族化合物热电性能已经达到很高的水平;而与之配对的高性能n型材料缺失,且受到结构相变的影响,在实际应用中受到很大限制。本文以I-V-VI2族化合物AgBiSe2和IV-VI族化合物Pb Te的固溶体为主要研究对象,采用传统的固相合成法,根据材料的研究现状及潜在问题来展开相关研究,旨在提高其热电性能,分析物理输运机制,为该系列化合物的实际应用奠定基础。本文的主要研究内容和结果如下:一:研究构型熵的变化对AgBiSe2晶体结构和热电性能的影响。我们通过向AgBiSe2里固溶IV-VI族化合物Pb Se的策略,在稳定其高温高对称氯化钠结构的同时,借助模型分析,找到最优化熵的增量。最终实现构型熵对本材料晶体结构,局域结构和热电性能三者之间的最佳调控效果,保证了AgBiSe2在没有结构相变的前提下,又有不错的热电优值。当具体固溶组分为（AgBiSe2）0.7（Pb Se）0.3,且载流子浓度经过优化后,该样品能达到的最大功率因子约为0.44 m W m-1K-2。与此同时,立方AgBiSe2因具有较高的格林耐森参数（～2.0）而表现出超低的热导率,这与其本征高对称性但是扭曲的局域结构有关。最终热电优值的研究结果表明,在300～800K的温度范围内,n型立方AgBiSe2在没有结构相变的情况下,平均热电优值约为0.42。本部分工作为利用优化熵的策略开发新的热电材料材提供了思路。二:研究阴阳离子双位置固溶对AgBiSe2晶体结构和热电性能的影响。我们通过向AgBiSe2里固溶IV-VI族化合物Pb Te,即:阳离子位置Pb的固溶延续了前一节工作中全温区具有稳定氯化钠面心立方结构AgBiSe2的实验结果,阴离子Te部分取代Se则进一步优化了立方AgBiSe2的能带结构,大幅度提高了本材料的本征权重迁移率,最终获得良好的电学性能以及热电优值。具体固溶组分为（AgBiSe2）0.75（Pb Te）0.25的样品,在温度为800 K时,功率因子可达约0.69 m W m-1K-2,最终的峰值热电优值可达0.92。本部分工作提供了多位置固溶AgBiSe2的新思路,为以后在该材料体系中探索更复杂的多元固溶体做了铺垫。三:探索将Pb Te基合金晶格热导率降至玻璃极限的机制。我们将Pb Te与少量的Ag Bi Te2固溶,研究了其晶格热导率的变化。我们利用声速、低温热容的测试手段,结合理论计算、模型拟合、电镜的表征,探究其本征低热导的机制。当具体固溶组分为（Pb Te）0.95（Ag Bi Te2）0.05时,Pb Te的晶格热导率表现出玻璃态的输运行为。低频光学声子对声学声子输运的扰动,以及较低的德拜温度被认为是其晶格热导降低的起源之一。此外,进一步固溶后,具体组分为（Pb Te）0.85（Ag Bi Te2）0.15时,具有特殊形貌的纳米复合物,可以进一步降低晶格热导率。我们的研究对探索热电材料玻璃态热导率的根本起源,具有一定的指导意义。四:作为对前三部分工作的补充与延伸,我们还探索了以In Te为代表的新型碲化物III-VI族化合物的热电输运性质。通过结合理论计算和实验我们发现,In Te的高温电学输运出现较为反常的趋势,其迁移率呈现指数型下降,我们把这归因于较强的谷间散射。通过适当引入1-2 mol%额外的Sb,即可以有效地将载流子的散射机制从谷间散射调节为声学声子散射,同时其高温的电学功率因子提高了约50%。最终,样品In Te-Sb0.01的热电性能大幅改善,其峰值热电优值和平均热电优值可达0.8和0.51。这部分工作为抑制部分半导体材料中的谷间散射提供了有益的参考。