在能源日益紧缺的当下,合理、高效的能源利用成为可持续发展和环境保护的必然要求。各种能源的使用大都存在着热量的散失,对于废热的有效利用可以大幅度提高能源的利用率。热电材料是一种能源转化材料,通过热电转换技术能够实现热能与电能之间的直接转化,可以对废热进行有效的回收和利用。在众多热电材料的体系中,本征Mg₃Sb₂化合物由于具有较高的Seebeck系数,较低的热导率,且成本低廉,组成元素无毒性等特点,受到了广泛的关注。然而,Mg₃Sb₂化合物的迁移率和电导率较低,导致其热电优值ZT处于较低水平。因此,提高Mg₃Sb₂化合物的热电性能的方法主要是提高其电输运性能。本研究通过密度泛函理论（DFT）计算,探索了Pb/Sn的掺杂对于基体材料能带结构的影响,并结合实验结果,阐明了Pb/Sn掺杂本征Mg₃Sb₂化合物对其电、热输运性能的规律。在DFT计算方面,分别计算本征结构Mg₂₄Sb₁₆以及Pb/Sn掺杂的Mg₂₄Sb₁₅Pb/Sn化合物电子结构。计算结果显示,掺杂结构的载流子价带态密度有效质量略有增加,会使掺杂后材料产生了迁移率减小的趋势。在实验方面,由于Mg元素的高饱和蒸汽压和化学反应活性,首先探究Mg含量对Mg₃Sb₂热电性能的影响规律,实现Mg元素的精确控制。分别改变Mg的添加量（Mg元素过量z=0,0.02,0.04,0.06,0.08）,通过固相反应/球磨结合放电等离子体烧结制备未掺杂的Mg_3（1+z）Sb₂样品。其中z=0.02,0.04样品存在Mg空位V_Mg’’,为p型传导;而z=0.06,0.08样品中存在间隙Mg（Mg_i）,为n型传导。所有五组样品中,z=0.04的成分Mg_{3（1+0.04）}Sb₂最接近理论上的本征p型化合物的性能。在制备的本征化合物基础上,进行Pb/Sn的掺杂,制备Mg_{3（1+0.04）}Sb_2-xPb_x（x=0.01,0.02）和Mg_{3（1+0.04）}Sb_2-ySn_y（y=0.01,0.02）样品。相比于本征化合物,Pb的掺杂减少了Mg空位浓度,减弱了载流子的离化杂质散射,从而使Pb掺杂样品在小幅提升载流子浓度的同时显著地提高了迁移率,使得Pb掺杂样品在较小幅度降低Seebeck系数的同时大幅度提升了电导率,从而使得其功率因子在中低温（300-500 K）条件下得到明显优化;对于Sn掺杂的样品,载流子浓度大幅度升高,但Sn的掺杂并未减少Mg空位浓度,引起了迁移率的降低,使得电导率略有提高,优化效果弱于Pb掺杂样品。同时,载流子浓度的增加使得Seebeck系数明显降低,也导致功率因子的优化程度有限,只有掺杂量为0.01时的样品超过了未掺杂样品。而对于掺杂样品的热输运性能方面,由于Pb的掺杂,在晶胞中形成点缺陷,引起了晶格周期势场的变化,增加了声子散射,从而降低了晶格热导率,一定程度地改善了热输运性能。综合电、热输运性能,在中低温范围内（300-500 K）,热电优值ZT明显提高;但随着温度升高,优化效果减弱。此外,针对本征材料及低载流子浓度材料出现的本征激发现象,根据实验测试结果结合理论推导,在450-500 K附近,本研究体系材料开始产生明显的本征激发现象。本论文提出了一种预测本征激发现象的判断方法。