Cu-Sb-Se三元基硫族化合物热电材料具有比较高的功率因子和适中的热导率,是新一代具有较好热电转换潜力的三元基材料,因此,在热电领域受到了广泛的关注和重视。本次工作主要研究了三元Cu-Sb-Se基硫族化合物的结构和热电性能,内容包括通过掺杂形成固溶体以及原位生长次相CuSe形成复合物。具体研究成果总结如下:（1）合成Cu₃SbSe₄,并通过Cu₃SbSe₄与Cu₃SnS₄和ZnSe形成固溶体。这种方式调控了固溶体（Cu₃SbSe₄）_1-x（Cu₃SnS₄）_x的晶体结构,并分离出对声子散射起重要贡献的晶体结构扭曲因素,从而使成分为（Cu₃SbSe₄）_0.7（Cu₃SnS₄）_0.3的固溶体在607 K时的晶格热导率降低了近22%。同时,我们调控了体系的载流子浓度（n_H）,获得了室温下的最佳n_H值(¹0²⁰ cm^-3)。最大功率因子（PF）提高到12.63μWcm^-1K^-2,大约是本征Cu₃SbSe₄的两倍。在700 K时,成分为（Cu₃SbSe₄）_0.9（Cu₃SnS₄）_0.1（ZnSe）_0.02的固溶体热电优值（ZT）达到最大值0.65,是本征Cu₃SbSe₄的2.6倍。证实了在Cu₃SbSe₄中实施Cu₃SnS₄和ZnSe的共掺杂可以有效地调控晶体结构,同时优化载流子浓度,从而极大地提升材料的热电性能的思路。（2）对原位生长复合物(Cu₃Sb_1-x-x Sn_xSe₄)（CuSe）_y（x=0-0.04,y=0.3-0.08）的热电性能进行了研究。通过在Cu₃SbSe₄基体中原位生长CuSe相,并在Cu₃SbSe₄中固溶Sn元素,制备出Sn固溶在Cu₃SbSe₄相中的复合体系(Cu₃Sb_1-xSn_xSe₄)（CuSe）_y。研究结果表明,这种原位生长形成的复合组织不仅能够降低晶格热导率,同时还能提高功率因子。当复合物成分为(Cu₃Sb_0.98Sn_0.02Se₄)（CuSe）_0.11时,获得最大热电优值（ZT）为0.37。与本征Cu₃SbSe₄相比,热电优值增大了42%。这一工作揭示了复相体系中增大晶界面积和晶体结构扭曲对提升电学性能和降低晶格热导率的巨大作用。该论文有图27幅,表24个,参考文献86篇。