碳纳米材料如碳纳米管、石墨烯,通常具有优异的机械性能、超高的导电性、良好的柔韧性以及低表观密度。Bi₂Te₃、Sb₂Te₃等金属硫族化合物具有特殊的拓扑性质和能带结构,同时拥有较高的塞贝克系数和电导率,是目前室温下热电性能优异的无机半导体合金材料。本课题通过研究上述热电纳米材料,将碳纳米管与二维纳米合金复合为柔性薄膜作为平面温差热电器件单元,使用还原后的氧化石墨烯（rGO）将聚氨酯骨架包覆,制备具有三维网络结构的柔性rGO气凝胶作为厚度温差热电器件单元,分别设计制备了“平面方向”和“厚度方向”两种温度梯度传导方向的柔性温差发电器件。具体研究内容包括:通过溶剂热法合成二维Bi₂Te₃和Sb₂Te₃纳米片,分别与氨基化多臂碳管和单臂碳纳米管复合,抽滤烧结制备n型Bi₂Te₃-MWCNTs与p型Sb₂Te₃-SWCNTs复合薄膜,其最大功率因子分别为58.7μW/mK²、27.4μW/mK²。设计并制备了两种结构的p-n型柔性温差发电薄膜器件,将柔性砷化镓光伏电池片光照下的废热转换为输出电压。通过浸渍法和化学还原法制备了具有三维网络骨架结构的p型rGO气凝胶,研究了氢碘酸和抗坏血酸热液对氧化石墨烯的还原程度,骨架密度高低、还原试剂、压缩形变对rGO气凝胶块体电阻及热电性能的影响。结合n型泡沫镍制备了两种结构的p-n型柔性温差发电气凝胶器件,研究了各自的热电性能及力学稳定性能。器件一在15 K纵向温差下,输出电压为4.3 mV。具有更高抗压强度（178MPa）的器件二,在70 K纵向温差下,输出电压为12 mV,利用光照时柔性太阳能电池的废热,可产生5.2 mV的电压。