能源消耗的日益增长和能源浪费是当前人类发展面临的主要问题,如何有效利用浪费的能源已经成为解决能源问题的一条有效途径。当前,电子器件的小型化和集成化趋势明显,高密度的电子元件产生大量的废热。但利用纳米材料设计的固态热电器件能够将这些废热转变为电能加以利用,这也能够对电子元件进行有效的散热。量子点作为一种典型纳米材料成为制备微观热电转换装置(包括热电热机和制冷机)的理想候选者。本文在第1章介绍相关研究背景的基础上,主要开展的研究内容如下:(1)考虑了一个由温度差(35)T和化学势差(35)?驱动的单量子点热电热机模型,用圆偏振光照射中心量子点区域,在线性响应下,详细讨论了系统参数对量子点热机热力学性能的影响,并阐述了其中的物理机制。研究发现辐射光可以有效的提高输出热机的功率和效率,通过适当地调节参数可以使热电器件获得较好的热力学性能,其主要原因是微观热电转换器件违反了魏德曼-弗兰兹定律。(2)考虑了一个双量子点热电热机模型,在非线性响应下研究了微观热电器件中普遍存在的量子相干性对热力学性能系数的影响。研究发现量子干涉效应在某种程度上决定了功率和效率的大小,量子干涉的减小能够增强功率和效率。对双量子点热机在物理参数允许的空间内的详细分析表明:在量子干涉效应的影响下仍然有机会获得一个实质性的输出功率和效率,甚至效率可以达到卡诺效率的80%以上。量子点热电热机是典型的能量转换系统,在热电转换中具有独特的优势。本文主要研究光场、磁场、库仑相互作用以及量子相干性等重要因素对于两种典型的量子点热电热机的热力学性能的影响,其研究结果为调控和优化微观热电热机的热力学性能提供了有效方法,这对设计和制造微观热电热机具有实际意义。本文共有图29幅,参考文献113篇。