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碲化铅（PbTe）因其窄带隙（0.32eV）、本征低热导率和高熔点的特性,成为一种良好的中温区热电材料。通过能带工程、纳米工程等优化策略己将p型PbTe材料的热电优值提高至2.0以上,然而n型碲化铅热电性能相对较差。本论文旨在通过阴阳离子位双掺杂优化PbTe的电、热输运性能,从而提高n型PbTe的热电优值并实现热电器件的n-p型匹配。此外,为拓宽热电器件应用温区及获得高温稳定性的热电材料,我们还将调控载流子浓度和核壳结构的优化策略应用于制备高温钛酸锶（SrTiO3）氧化物热电材料。（1）通过固相熔融法成功制备铋（Bi）和碘（I）双元素微量掺杂的n型Pb1-xBixTe1-xIx（x=0,0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5%）合金热电材料,掺杂样品的载流子浓度均达到1019 cm-3量级,处于最佳载流子浓度范围。由于Bi3+和I-分别占据阳离子和阴离子位作为施主杂质,所以随着杂质含量的升高,掺杂样品的电阻率下降并且绝对Seebeck系数明显提高,x=0.5%组分合金样品的功率因子达到25 μWK-2cm-1。双掺杂导致样品内部产生大量点缺陷和纳米沉淀,其能够有效散射声子继而降低晶格热导率。双元素掺杂浓度x=0.05%时,总热导率降至1.21 Wm-1K-1（T=732 K）,与纯PbTe相比降低14%。此外,最低晶格热导率相较于PbTe纯相样品降低26%。通过电、热输运性能的协同优化,x=0.20%样品在725 K时取得最高zT-0.9,并且x=0.05%的样品在323～723 K范围内平均热电优值达到～0.7,相较于PbTe纯相样品性能提升六倍之多。在上述Bi和I双掺杂的基础上,我们进一步研究了锑（Sb）和碘（I）微量双掺杂PbTe的热电性能。Sb在PbTe可以作为两性掺杂剂,即进入阳离子位时成为施主掺杂,取代阴离子位时转变为受主掺杂。更多的Sb原子掺杂则是直接引起了能带反转,主要载流子由空穴转变为电子,实现了 PbTe热电材料本征P型到施主杂质掺杂n型的转变。在300 K左右,掺杂量为x=0.3%的样品功率因子获得极值～22.5 μWK-2cm-1。（2）为实现具有温度依赖性的载流子浓度变化,我们在阳离子位引入一价银（Ag）或铜（Cu）阳离子。当PbTe同时掺杂Ag和I时,掺杂的Ag原子则会优先填充Pb空位（VPb2-）,此时Ag相当于受主杂质间接产生空穴,导致绝对Seebeck系数和电阻率增加。杂质掺杂浓度继续升高至x=2.0%、4.0%时,间隙Ag原子聚集在Te元素周围形成Ag2Te,在基体中作为施主掺杂释放电子,提高电子载流子浓度。在热学上,Pb0.98Ag0.02Te0.98I0.02样品由于Ag2Te纳米第二相的动态掺杂效应,纳米级别的沉淀进入基体加剧低频声子散射,能够大幅度抑制晶格热导率。随温度升高,晶格热导率从1.35 Wm-1K-1持续下降至最小值0.67 Wm-1K-1。得益于电输运性能的提高和晶格热导率的降低,Pb0.98Ag0.02Te0.98I0.02样品在773 K时取得最大zT值～1.0。与Ag掺杂相似,Cu原子在掺杂量较小时占据阳离子位作为受主杂质,使得材料的电导率异常增加和绝对Seebeck系数的减小。随着杂质掺杂量增大,基体中更多的Cu形成间隙式杂质释放电子,因此高掺杂浓度的样品电阻率明显降低。Pb1-xCuxTe1-xIx（x=1.0-4.0%）样品在低温和高温的功率因子大致相同,大约为10μWK-2cm-1左右。另外,通过在样品中引入零维点缺陷、二维晶界和纳米尺寸的沉淀,能够充分阻碍不同波长的携带热量的声子进行传播,使得样品的晶格热导率大幅减小。掺杂3%CuI的样品在623 K时晶格热导率低至0.4 Wm-1K-1,最终使得Pb0.97Cu0.03Te0.97I0.03样品在777 K时zT值达到1.0。（3）除了引入杂质元素调整载流子浓度外,微观结构的调控也是优化样品热电性能的主要策略。我们合成了不同比例的PbTe-PbS涂覆结构,其尺寸大约为10 μm。烧结方式由传统热压烧结替换为反应时间较短的放电等离子烧结（SPS）,尺度较小的PbS晶粒聚集在PbTe晶粒周围,烧结样品的晶粒尺度明显减小。我们还对传统的高温热电材料SrTiO3（STO）进行微观结构优化,通过水热合成法成功制备出平均晶粒尺寸为60 nm左右并且尺寸分布均匀的（La0.10STO）0.90（Nb0.05STO）0.10纳米核壳结构。最终,经过成型压力和烧结条件的不断调整,烧结后的样品质地坚硬并且最大程度保留纳米微观结构。