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当今世界，能源危机日趋严重，煤、石油和天然气等不可再生资源日益减少，促使人们寻找新的替代能源，而热电技术就是一种潜在的清洁能源技术。热电材料能够实现废热和电能之间的直接相互转换。优异的热电材料具有转换效率高，成本低和环境友好等优点。同时，热电器件也有很多优势，比如，没有任何传动部件，结构简单，无噪音等，所以被广泛应用在汽车废气的回收发电，热电制冷以及太阳能的综合使用。而热电性能由热电优值ZT=σS2/κT决定，其中S是塞贝克系数，σ是电导率，κ是热导率。在这个公式中，S,σ和κ这三个参数相互耦合，使得提高了电学性能的同时也影响了热学性能，最终导致ZT难以提高。因此，提高材料的ZT值是一个艰巨的任务。目前高效率的p型热电材料已经被很好的研究，那么高热电性能的n型热电材料被迫切需要。其中，n型In4Se3基化合物是新型的低维热电材料，因为它的层状结构和较低的热导率，从而使这种材料可能获得较高的热电性能。Rhyee首次报道了单晶In4Se3的热电性能，由于其特有的皮尔斯相变特性使得在b方向上获得ZT高达1.48。通过进一步研究，他们制备了Cl掺杂的单晶In4Se3-xCl003(x=0.33)，在698K时ZT达到了1.53。由此可见单晶In4Se3是一种很有潜力的热电材料。但是，单晶In4Se3存在各向异性，导致材料的的机械性能很差，而且单晶材料制备工艺复杂，成本较高。因此，人们更倾向于研究多晶In4Se3。有报道称Pb掺杂In4Se3有很好的热电性能，而Pb/Sn共掺杂的In4PbxSnySe3和In4Pb001Sn003Se3-x具有优良的性能。热电优值ZT在698K和723K的时候分别达到了1.4和1.2。但是In4Pb001Sn003Se3-x和In4PbxSnySe3的载流子浓度远远低于他们的最优载流子浓度，因此提升电导率还有很大的空间。本论文基于Pb掺杂的多晶In4Se3开展我们的工作。通过调控阴离子和阳离子位置上的化学压强和微结构工程，实现优化功率因子和晶格热导率。这里详细研究了In4Se3热电材料的热电性质，研究内容如下: ①报道了Se缺陷对Pb掺杂的In4Pb0.01Se3-x（x=0，0.03，0.07和0.1）多晶化合物的热性能的作用。样品用XRD，SEM，TEM表征。电阻率随着载流子浓度增大而减小，同时Se缺陷进一步降低了晶格热导率，最终使In4Pb0.01Se3-x(x=0.07)得ZT在690K的时候达到0.95. ②用“固溶反应-煺火-放电烧结”的方法检验n型多晶In4-xPb001GexSe3(x=0.0.01，0.03和0.06)化合物。XRD结果显示样品主相是In4Se3化合物纯相。系统地分析了Ge在优化电学性能和热学性能方面的作用。表征了材料的电学和热学性质以及结构和形貌。结果显示In4-xPb0.01GexSe3的ZT在690K的时候达到了0.85。 ③研究了I掺杂的多晶化合物In4Pb001Sn0.03Se29Ix（x=0.01，0.04，0.08和0.1)的热电性质。XRD测试结果显示材料的晶格体积发生了渐变，没有第二相，表明I掺杂系统的变化。I掺杂对于增加载流子浓度和有效质量具有很明显的作用，导致高温时候(723K)的功率因子增大。因为高温时电导率的升高，使I掺杂的In4Pb001Sn003Se29Ix(x=0.01，0.04，0.08和0.1)ZT在723K的时候达到1.06，对于n型多晶材料来说是一个相对高的值。