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随着现代工业的飞速发展，微电子器件逐渐向集成化、小型化、轻量化和多功能化的趋势发展，导致器件温度急剧上升，严重影响器件的性能和工作寿命。因此，散热技术已经成为制约微电子器件继续微型化发展的障碍。传统的压缩致冷不能满足微电子系统局部致冷的要求，且会污染环境。基于以上事实，探索利用电卡效应的致冷技术及其器件化具有重要的意义。PbZrO3是一种典型的反铁电体，在外场的作用下，发生反铁电-铁电及反铁电-顺电相变，相变过程中会引起巨大的熵变，从而产生巨大的电卡效应。本文中采用sol-gel技术制备PbZrO3基反铁电厚膜材料，并对其电卡效应致冷行为进行深入研究。首先，采用PVP改性的sol-gel技术制备(Pb0.97La0.02)(Zr0.75Sn0.18Ti0.07)O3反铁电厚膜，并对其显微结构、介电性能、致冷行为和漏电流性能进行深入研究。900kV/cm电场下，厚膜在5℃时获得最大的电卡效应温度变化为53.8℃，熵变为63.9J·K-1·kg-1。其次，研究组分掺杂和组分梯度结构对反铁电厚膜显微结构、介电性能、致冷行为和漏电流性能的影响。研究表明：(Pb1-3x/2Lax)(Zr0.85Ti0.15)O3厚膜的饱和极化强度、介电常数、居里温度和漏电流密度随着La含量的增加逐渐降低，当La=8mol%时，厚膜在990kV/cm电场下获得最大的电卡效应， T=25.0℃；当Ti含量恒定，随着Zr/Sn摩尔比的增加，(Pb0.97La0.02)(Zr1-xSnxTi0.05)O3厚膜的饱和极化强度，居里温度和漏电流密度增大，当Zr/Sn摩尔比为75/20时，即位于准同型相界附近的厚膜在室温900kV/cm电场下获得最大电卡效应， T=33.0℃；与单组分厚膜相比，(Pb1-3x/2Lax)(Zr0.85Ti0.15)O3组分梯度结构厚膜具有更优的介电性能和致冷行为，且上梯度厚膜在室温900kV/cm电场时具有最大电卡效应为T=28.2℃。最后，研究了不同种类氧化物缓冲层和生长取向对(Pb0.97La0.02)(Zr1-xSnxTi0.05)O3反铁电厚膜显微结构及性能的影响。结果表明：引入氧化物缓冲层后，该体系厚膜的极化强度、介电常数和电卡效应均有不同程度的提高，其中，引入ZrO2缓冲层的(Pb0.97La0.02)(Zr0.57Sn0.38Ti0.05)O3反铁电厚膜在室温900kV/cm电场下获得最大的电卡效应， T=37.1℃；(Pb0.97La0.02)(Zr0.73Sn0.22Ti0.05)O3反铁电厚膜的介电性能和致冷行为具有明显的各向异性，(111)取向的厚膜在室温900kV/cm电场下具有最大的电卡效应， T=28.1℃。