本文从制备工艺和元素掺杂两方面系统研究了Ca3Co4O9的热电性能。确定了较理想的制备工艺。通过元素掺杂使得材料的热电性能在一定程度上得到了提高,并研究了掺杂材料的输运性质和掺杂机制。　　 首先改进了传统的固相反应法,使原料在氧气流中并且有一定氧压的环境下烧结,研究了不同氧压下烧结的样品的相组成、微观结构以及其各项热电性能。实验研究发现,在氧气流中烧结的样品的成相比较好,并且可以抑制样品在高温下分解。不同氧压下烧结的样品在相组成和微观结构上没有很明显的差别,都形成了结晶度很好的Ca3Co4O9相和成无序排列的大小为2μm-10μm左右的片状晶粒,并且晶粒之间存在很多气孔。在氧压为0.18Mpa下烧结的样品其气孔率和氧元素含量都比常压下烧结的样品大,正是因为气孔率大,影响了载流子的输运,0.18Mpa氧压下烧结的样品的电阻率比常压下烧结的样品有所增大；在整个测量温度范围内,两种样品的电阻率随温度的变化趋势相近,都呈半导体特性。样品的Seebeck系数都是正值,说明是p型半导体。因为氧含量的增加,使得样品的费米能级和与能量有关的载流子的迁移率改变,提高了样品的Seebeck系数。　　 其次研究了Ca3Co4O9在Co位掺Zn对其热电性能的影响。经过各项分析测试,Zn可以取代Co位而形成Ca3(Co1-xZnx)4O9(x=0,0.05,0.1,0.15),但是随着掺杂量的增加,晶粒之间ZnO(Ca,Co)的量也在增加,使得晶格发生了严重畸变,影响了载流子的输运和声子的平均自由程,进而使材料的电阻率增加,热导率下降。因为晶格的畸变使得系统的熵增加,样品的Seebeck系数随之也增加。综合各项性能参数,我们发现掺杂浓度x=0.05时材料的热电优值最高。　　 最后我们研究了Ca3Co4O9在Ca位用Ag和Bi双掺杂时,(Ca0.9-xAg0.1Bix)3Co4O9的输运性质。实验采用固定Ag的掺杂量改变Bi的量的方法。研究发现随着掺杂量的增加,电阻率先减小后增大,x=0.02时的样品的电阻率最低,因为可能是Bi掺杂在一定程度上提高了载流子的迁移率,尽管其取代Ca离子减小了载流子的浓度。样品的Seebeck系数随掺杂量的增加总体上呈增大趋势,因为载流子的浓度减小了。但是x=0.02的样品变化异常,究其因为是随着温度的变化与能量有关的载流子迁移率发生了变化。综合对比掺杂后样品的性能,发现Ag的掺杂比例为0.1时,Bi的量为0.02时,材料的热电性能最佳。