自19世纪工业革命以来,在全世界范围内,人类对能源的需求快速增长。为了满足工业生产和日常生活的能源需求,不可再生能源(如煤炭、石油、天然气等化石燃料)被大量开采及使用,这些能源的使用造成了严重的环境污染问题,比如空气污染、温室效应、酸雨等。而我国的能源形势更不容乐观,其最主要的原因在于能源需求量巨大和能源利用效率低下。具体而言,从2007年起我国是全世界第二大能源生产国和消费国,二氧化碳的排放量位居全球第二位。而且我国的能源结构十分不合理,能源利用效率低下,造成了严重的能源浪费现象,从而对环境产生了严重的污染与破坏。在我国的工业用能中,大约60%的能源转化为工业废热资源,且工业废热利用率低下(仅为30%)。所以为了减少能源消耗和降低环境污染,我国亟需提高工业废热的利用率。在这种背景下,热电材料走进了人们的视野,引起了人们的广泛关注,因为热电效应使热能和电能可以直接转换,可以对工业废热加以利用。热电材料是一种环境友好型的热能-电能转换材料,具有体积小、可靠性高、无污染、温度适用范围广等优点。由于目前热电设备的效率不够高,所以需要对热电材料的电输运和热输运性质进行系统研究,以提高热电材料的热电性能。推动热电材料在工业生产和日常生活中的实际应用,达到提高废热利用率、节约能源和保护环境的终极目的。本文通过不同的生长方法制备了一系列热电材料单晶和多晶陶瓷样品,利用物理性质综合测量系统研究了二类热电材料单晶和多晶陶瓷样品的电输运和热输运性质。主要结论如下:1.通过化学气相输运法和高温固相合成法,分别生长制备获得Te缺的ZrTe5-δ单晶及富Te的ZrTe5+δ多晶陶瓷,通过综合物性测量系统分别对Te缺的ZrTe5-δ单晶及富Te的ZrTe5+δ陶瓷的电输运性质和热电性质进行了研究与比较。发现通过对Te元素化学计量的控制,改变了ZrTe5化合物的电输运性质,从而达到调控ZrTe5化合物热电参数和提高ZrTe5化合物热电性能的目的。具体而言富Te的ZrTe5+δ陶瓷在室温300K时电阻率、Seebeck系数、热导率和热电优值ZT分别为6.0 mQ·cm、123μV·K-1、1.86W/(m·K)和0.037。ZT值在过去文献中报道的ZrTe5/HfTe5中最高。这一工作为进一步提升热电材料性能提供了思路。2.通过化学气相输运法和高温固相合成法,分别生长制备获得BiCuSO单晶、BiCuSeO单晶和BiCuTeO多晶陶瓷,通过综合物性测量系统分别对这些样品的电输运性质进行了研究与比较;对BiCuXO(X=S,Se,Te)材料的电子散射机制有了较深入的研究,发现元素替换(从S到Te)显著减小了BiCuXO材料体系电阻率。并且从BiCuSeO到BiCuTeO,电声子耦合作用对载流子的散射逐渐减小。总结ZrTe5和BiCuXO(X=S,Se,Te)材料这两个体系的实验结果与理论分析我们发现:对元素化学计量的控制和元素的替换可以实现对材料电输运性质的有效调控。因此,我们可以基于以上方法,调控热电材料的电输运性质从而提升热电材料的热电性能。电子散射机制的研究有可能提供改善热电材料系统电导率的新思路。