随着能源紧缺以及传统能源所造成的严重的环境污染问题，寻找新的可再生能源、提高能源转化效率的研究也变得越来越重要。其中，热电材料是一种能够实现热能和电能直接转换的环保型功能材料，并且热电技术的应用使得人们能够利用废热余热来生成电能，提高了能源利用率的同时也减少了环境污染问题。用热电材料制成的热电器件相对于传统的发电模式具有可靠性高、无污染等优点，因此热电材料有望在诸多领域得到广泛的应用。　　随着计算机技术的快速发展，基于密度泛函理论(DFT)的计算在材料、物理和化学领域变得愈来愈重要，它不仅能对实验现象作出理论解释，甚至能在实验进行之前就对材料的性能作出预测，以及对材料的合成起指导作用。　　本论文的主要工作即是运用DFT方法来探索研究热电材料结构与性能之间的关系，另一方面结合半经验的Boltzmann理论，计算了材料的输运性质，理论预测了最佳掺杂浓度，为实验提供了参考。　　第一章主要总结了三种热电效应和热电材料的研究现状。　　第二章主要介绍了密度泛函理论、输运理论和计算常用软件。　　第三章使用第一性原理计算了锡基笼合物的电子结构和热电输运性质。比较了Cs8M4Sn42的不同位点占据模型的形成能，分析了体模量、键强和M原子与Sn原子间电负性差异之间的关系。同时计算分析了其结构与热电性质之间的关系，在不同温度和掺杂级别下获得其最佳掺杂浓度，并对其热电应用前景作出了评价。　　第四章对三元锑基笼合物的理论计算分析验证了实验结果，并探讨了材料的热电应用前景。　　第五章对四元碲化物进行了密度泛函理论计算，从对电子结构的分析验证了与实验结果的一致性，并探讨了材料的热电应用前景。　　第六章使用第一性原理方法计算了Bi2S3晶体(100)、(010)和(001)三个面的表面能。同时结合理论计算和Bi2S3晶体的结构特点，从热力学和动力学角度探讨了Bi2S3纳米晶粒倾向于沿[001]方向生长而在(010)面劈裂，最终生长为一维纳米棒形态的内在驱动力。　　第七章主要是对本论文的工作进行总结，并展望了下一阶段的工作重点。