大量研究表明，在基体材料中引入不同类型的第二相物质，对载流子和声子输运进行协同调控是改善热电性能的有效方法，如何最大程度地抑制声子输运而尽可能小的影响载流子输运是其中的关键问题。作为室温附近性能最好的热电材料，目前商用碲化铋基合金的热电优值ZT约为1.0，较低的热电性能限制了该材料的广泛应用。本论文以碲化铋基热电材料为研究对象，主要采用纳米复合途径，利用区域熔炼或放电等离子烧结制备热电复合材料，并研究其电热输运特性。主要研究内容如下:　　使用变价元素参与碲化铋基热电材料的复合。通过摇摆熔融结合区域熔炼，制备了WSe2/Bi0.48Sb1.52Te3复合热电材料。利用元素W的多种价态，通过实验设计，使其与基体发生置换过程，进而对载流子输运起到调控作用;微观结构分析表明，大量纳米尺度的析出物作为第二相有效降低了晶格热导率，使得该复合材料的热电优值较基体提高了大约23％。　　通过摇摆熔融结合放电等离子烧结制备了三碲化钐多晶材料，晶体结构各向异性决定了三碲化钐的热电性能呈明显的各向异性;由于三碲化钐在416K的电荷密度波相转变，使得垂直于压力方向的塞贝克系数随后迅速提升，电学性能发生明显变化并显著提升了ZT值。采用区熔工艺制备了三碲化钐/碲化铋热电复合材料，在所开展的实验中，该复合材料的电热输运性能均有所降低，相关研究有待进一步完善。　　研究了具有不同物理特性并具备化学稳定性的第二相对热电输运性能的影响:1）采用区域熔炼工艺制备了氮化硼/碲化铋热电复合材料，引入具有化学惰性的氮化硼，可将载流子散射机制从晶格振动散射为主逐渐转向杂质散射为主，由此提高了材料的塞贝克系数;界面作用增强了声子散射，大幅度降低了晶格热导率，得到了高达1.32的ZT值。2）使用放电等离子烧结工艺制备了氮化钛/碲化铋热电复合材料。纳米颗粒的添加大量增加了界面和缺陷，载流子散射机制从电离杂质散射过渡到晶界散射，进而影响了热电输运性能。　　基于“多元氧化物复合碲化铋”的制备理念，在碲化铋基体中分别添加正四价氧化物（SnO2和RuO2），通过摇摆熔融结合放电等离子烧结制备了两种热电复合材料。添加同属半导体性质的第二相物质，均可提高复合材料的载流子浓度，并通过抑制本征激发，使其塞贝克系数峰值向较高温区(～380K)偏移，从而提高了材料在该温区的热电优值，最大提高幅度约为20％。