能源危机逐渐突出,环境污染日益严重,如何合理地解决能源短缺和环境污染,这是目前全世界都关注的问题。人们期望寻求新的能源材料能够将环境中的废热、工业余热、汽车尾气等能量充分地利用起来。因为这样不仅能够有效地缓解环境污染,而且能够解决能源短缺问题。热电材料是最近几年发展起来的一种新型能源材料,它基于热电效应能够将低品质的热能转换成电能。但是当前的热电材料由于转换效率偏低而没得到广泛的应用。寻求高转换效率的热电材料和探索优化热电材料性能的途径是人们目前和将来研究的重点。本文基于密度泛函理论和玻尔兹曼理论,研究了黄铜矿半导体CuGaTe2在掺杂和应变作用下的电子结构和热电性质。详细的研究内容和结果如下：(1)研究了黄铜矿半导体CuGaTe2和CuInTe2的电子结构、弹性参数、热学特性和热电特性。发现MBJ-GGA比GGA交换关联近似计算的能隙值更接近实验值。基于MBJ-GGA近似计算的能带结构,研究了体系热电性质,发现可以通过优化载流子的浓度改善体系的热电性。晶格热导率计算结果表明在300-800K的温度范围内,CuGaTe2和CuInTe2的晶格热导率主要来源于声子散射,其中声子散射又是以Umklapp散射为主。(2)研究了CuGa1-xInxTe2固溶体的电子结构和热电性质。通过固溶体的形成能的计算发现在一定的温度下能够形成稳定的CuGa1-xInxTe2固溶体。随着In掺杂量x的增加,晶体的晶格常数几乎成线性增加,而体系的能隙值却是线性减小的。通过声速的计算,发现111掺杂有助于减小体系的热导率。根据功率因子比弛豫时间S2σ/τ和载流子浓度之间的关系,发现最佳的载流子浓度范围是2.0×1026m-3-9.0×1026m-3。(3)研究了Ag掺杂CuGaTe2的电子结构和热电性质。电子结构计算的结果表明,Ag掺杂后体系由直接能隙变成间接能隙的半导体。同时还发现当x=0.074时,价带顶处的三条能带会简并在一起,因此,我们预测Ag含量为0.074时掺杂体系的塞贝克系数最大。Ag掺杂让费米能级下移到价带内,并且由于Ag的掺杂态和价带顶之间的杂化,使得费米能级处的态密度增加,有助于提高体系的塞贝克系数。研究发现Ag的掺杂不仅有利于增加载流子浓度而且有利于减小体系的热导率。(4)研究了平面双轴应变对CuGaTe2体系电子结构和热电性质的作用。能带结构的计算结果显示,在-0.5%压缩应变下价带顶处的三条能带简并在一起,增大了体系的塞贝克系数。基于S2σ/τ最大值的计算,得到了体系在不同应变下的最优载流子浓度。当温度T=750K,CuGaTe2在-0.5%压缩应变下的最优载流子浓度为n=7×1026m-3,S2σ/τ最大值为6.1×1011Wm-1K2s-1。研究得到两条优化CuGaTe2热电性能的两条途径,一是对体系施加一定的压缩应变；二是优化载流子浓度。