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热电材料是一种能将热能直接转换成电能的新能源材料,其具有无噪音,无排放,无泄漏等优点使其拥有广泛的潜在研究应用前景。优异的热电材料在具备高Seebeck系数、高电导率的同时还需具有较低的热导率。PbSe由于具有较低的热导率和较优的电学性能在中温区被认为是一种极具潜力的热电材料。据文献报道,其同族PbTe材料的ZT值达到2.0左右,但Te在自然界的含量很低,与之相比,Se的储量远高于Te,而且PbSe与PbTe在晶体和电子结构方面非常类似,通过优化,PbSe也应具有优异的热电性能。此外,与PbTe相比,PbSe的熔点较高,能在更高温度的环境下工作,因此近年来PbSe作为热电材料被广泛研究。本文尝试采用熔剂法制备PbSe基热电材料,通过调节熔剂起始量来改善材料的热电性能,并结合第一性原理研究熔剂法制备的样品中Bi取代Pb对PbSe能带结构的影响。本论文获得如下主要结论:1.通过Pb助熔剂法制备出晶体质量较好的PbSe单晶热电材料,并通过调节Pb熔剂的配比实现利用非掺杂手段对材料的载流子浓度进行微调。所有样品的晶格常数均随Pb含量的增加而增大。FESEM和TEM结果表明,通过Pb助熔剂法制备的PbSe样品具有完整的晶体结构。热分析表明,样品在中温范围内具有较高的热稳定性。与球磨法制备的多晶样品相比,室温附近Pb熔剂法制备的单晶PbSe样品具有更高的电导率,Pb:Se=1.3:1的样品电导率值高达10.53×104S?m-1。材料的ZT值明显提高,该样品在300 K时取得最大ZT为1.25,较球磨法制备的多晶PbSe样品提高了100%。2.通过Bi熔剂法制备出一系列具有良好热电性能的单晶PbSeBix（x=2.5,3,3.5,4）样品。热分析结果表明,样品在中温范围内具有较高的热稳定性。XRD结果表明,样品的特征峰与空间群为Fm3?m的NaCl晶体结构类型一致。EDS线扫描显示各元素在样品内部均匀分布,TEM和SAED证实了制备的样品具有典型的单晶结构。Bi起始含量x=3的样品在300 K处最高电导率为20.53×104 S·m-1。实验结果与理论结果表明部分Bi取代Pb在晶体中的位置,从而产生了N型导电和共振态。x=3.5的样品在550 K时的功率因子最高,为3.6×10-3 W·m-1·K-2,比多晶PbSe样品(1.8×10-3 W·m-1·K-2)提高了约50%。3、采用NaCl熔剂法制备的PbSe（NaCl）x（x=3,3.5,4,4.5）热电材料表现出优良电传输性能。制备的PbSe样品尺寸约13 mm。SEM显示NaCl熔剂法制备的样品内部无宏观缺陷。XPS和EPMA结果均表明样品中存在Na和Cl元素。实验表明,通过调节NaCl熔剂的初始含量,PbSe样品的载流子浓度逐渐降低,迁移率逐渐升高,x=4.5的PbSe样品表现出最优的电性能,在690 K处取得最大PF值为2.8×10-33 W·m-1·K-2,与热压法制备的Na掺杂PbSe样品相比提高了一倍,说明通过调节NaCl的含量能有效地调节PbSe样品的载流子浓度,使PbSe体系的功率因子增加。