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热电材料能将人类生存环境中富有的热能,如地热能、工业废热、车辆尾气余热以及太阳能等转化成电能,使得其颇受关注。层状结构的Bi2Se3热电材料,具有较低热导率,而且相对于目前应用较多的Bi2Te3,其具有成本低、双极化效应不显著等优点,使得对其研究具有重要的科学意义和应用价值。目前,Bi2Se3的本征ZT值不高,为此,本论文选取应力应变调控的方式来优化Bi2Se3的热电性能。本论文将采用密度泛函理论,研究应力和应变对Bi2Se3电子结构的影响,并基于半经典的玻尔兹曼理论,研究应力应变对其热电性能的影响,主要的研究内容和结论概况如下:1.研究了应力对Bi2Se3电子结构和热电性能的影响。能带结构计算结果表明,应力使体系的带隙值增大,并使能带结构在费米面附近的极值数目增多,轻带成分增加。热电性能的计算结果表明,对于p型Bi2Se3而言,赛贝克系数在低空穴浓度随应力的加载而增大,在高空穴浓度范围内则减小,电导率与弛豫时间比随应力的增大而增大,功率因子与弛豫时间比的最大值随应力的增大而增大。对于n型Bi2Se3而言,赛贝克系数的在大部分电子浓度范围内随着应力的加载而增大,功率因子与弛豫时间比随着应力的加载而增大。应力能提高n型和p型Bi2Se3功率因子与弛豫时间比的极大值,且应力下p型Bi2Se3的功率因子比n型的更好,同时我们也获得最优功率因子对应的载流子浓度。2.研究了应变对Bi2Se3电子结构和热电性能的影响。能带结构计算结果表明,拉应变和压应变均使能带在费米面附近的极值数目增多,使多处出现骆驼背状,轻带比重有所增加。压应变提升了Bi2Se3导带部分的态密度在费米面附近的斜率和局域性。拉应变和压应变均能使p型Bi2Se3的功率因子与弛豫时间比的极大值增大,但是其值在压应变状态下更大,说明压应变更有利于提高p型Bi2Se3的热电性能。对n型Bi2Se3来说,压应变能提高功率因子与弛豫时间比的极大值,拉应变却降低该值。计算结果表明应变能优化Bi2Se3的功率因子,我们也获得了相应最优功率因子所对应的载流子浓度,为实验提供良好的理论指导。