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热电材料,是一类可实现温差和电能直接相互转换的功能材料,已长期应用于深空探测器、半导体制冷等领域。目前,有机-无机复合材料由于其易制备、高电导、低热导、易于大规模应用等优势已成为热电材料研究的重点方向之一。近几年,在太阳能领域非常热门的有机-无机杂化钙钛矿材料得到了人们的广泛关注,这种材料不仅具有大的载流子迁移率,而且激子的束缚能非常低,在较低温度下激子就容易分离成自由载流子,且已经报道它的热导率很低,理论上可实现很好的热电性能。因此本论文结合有机-无机杂化钙钛矿材料合成方法,制备了多晶CH3NH3PbI3薄膜的热电材料与器件和单晶CH3NH3PbBr3块体的热电材料与器件,分别用扫描开尔文探针力显微镜、紫外可见吸收光谱、X射线衍射分析等实验方法表征分析了材料的各项参数,对其基本的热电参数(包括塞贝克系数、电导率和热导率等)进行了分析研究,并且通过光激发和元素掺杂等物理化学方法对钙钛矿材料的热电性能进行改进,取得了一些成果,主要研究内容如下:(1)制备了CH3NH3PbBr3钙钛矿单晶材料,发现该材料在70℃温度时热导率最低只有0.45W/m·K,远远低于绝大多数无机热电材料,并且该CH3NH3PbBr3单晶的塞贝克系数具有各向异性,水平方向上的塞贝克系数比垂直方向上大一个数量级;制备了多晶CH3NH3PbI3薄膜材料,发现该材料在室温区有一个晶相转变点,在转变点其塞贝克系数达到最大。不管单晶CH3NH3PbBr3还是多晶CH3NH3PbI3材料都具有很低的电导率,原因是两种材料都具有较大的禁带宽度。(2)使用光激发的手段改进了多晶薄膜钙钛矿材料的热电性能。光激发下电子的能量增加,提高了载流子浓度,而载流子的迁移率没有发生改变,因此光激发同时提高了钙钛矿材料的塞贝克系数和电导率。此外,光激发不会改变材料的微观结构,因此对材料的热导率影响甚微。光激发使得钙钛矿材料ZT值有一个很大的提高,相比暗态下的ZT值提高了大约5个数量级。(3)引入元素铋(Bi)对多晶CH3NH3PbI3薄膜材料和单晶CH3NH3PbBr3块体材料进行了体内掺杂,材料的电学性质发生了很大改变。掺杂后对CH3NH3PbI3薄膜塞贝克系数影响不大,对其电导率影响较大;Bi对单晶CH3NH3PbBr3的掺杂使得其塞贝克系数提高了1-2个数量级,当Bi掺杂浓度为1%时,单晶的塞贝克系数达到最大。掺杂提高了钙钛矿薄膜和钙钛矿单晶的电导率,同时,由于杂质元素的引入提高了声子的散射,钙钛矿单晶的热导率有一定的降低。5%浓度的Bi掺杂时,钙钛矿单晶的ZT值相比未掺杂的钙钛矿单晶提高了6个数量级。