随着工业的发展,自然资源的不断减少和全球变暖带来的影响,如何有效利用现有资源以及对资源进行回收利用变得非常重要。热电材料可以实现热能与电能的直接转化,在废热回收以及制冷方向上有着良好的应用前景,于是寻找新型的热电材料变得尤为重要。本文通过基于密度泛函理论（density functional theory,DFT）的第一性原理理论计算,研究了一系列Heusler合金的结构特性、电子特性,和磁特性,并通过玻尔兹曼输运理论计算了其热电特性,预测出7种具有室温下高功率因子的Heusler合金半导体热电材料。Sc₂FeX（X=Si,Ge,Sn和Pb）系列Heusler合金的第一性原理计算结果表明,该系列Heusler合金在两个自旋方向上均有一个清晰的带隙,呈现了半导体的特性,两个自旋态能带色散相同,无自旋劈裂,其元胞总磁矩为零,属于非磁半导体,符合slater-pauling（SP）定律:M_t=Z_t-18。热电输运计算结果表明,Sc₂FeX（X=Si,Ge,Sn和Pb）系列半导体热电材料在电子掺杂下可以获得较好的热电性能。在室温300K,Sc₂FeX（X=Si,Ge,Sn和Pb）的最大的功率因子分别为48.77(10¹⁴μWcm^-1K^-2s^-1),47.11(10¹⁴μW cm^-1K^-2s^-1),49.94(10¹⁴μWcm^-1K^-2s^-1)和46.86(10¹⁴μWcm^-1K^-2s^-1)。Heusler合金Sc₂MnSb的电子结构计算结果表明,其电子能带结构具有自旋劈裂,但是整体不显磁性,属于非磁半导体,带隙大小为0.04eV。热电计算结果表明在室温300K,电子掺杂浓度-2.01×10²⁶m^-3下,其获得较高的热电功率因子43.44(10¹⁴μW cm^-1K^-2s^-1)。Heusler合金Ti₂CrGe和Ti₂CrSn的第一性原理和玻尔兹曼输运理论计算表明,它们的电子能带结构均具有自旋劈裂,总磁矩为零,属于非磁半导体,且具有良好的热电性能。两种合金在空穴掺杂下比电子掺杂下更能获得高的功率因子。随着温度的升高,塞贝克系数在空穴和电子掺杂下都随着功率因子的增加而减少。在室温300K,Ti₂CrGe和Ti₂CrSn半导体热电材料在空穴掺杂下获得最大的功率因子分别为51.38(10¹⁴μWcm^-1K^-2s^-1)和47.53(10¹⁴μWcm^-1K^-2s^-1)。以上7种化合物由于其功率因子的大小与广泛商用的热电材料Bi₂Te₃室温下的功率因子50.00(10¹⁴μWcm^-1K^-2s^-1)很相近,因此均属于候选热电材料。