高对称晶体的能带通常因在带边具有高度简并或多能谷结构特点，而具有良好的电输运性能。因此，目前大部分高性能热电材料具有高对称立方结构和高度简并或多能谷结构的电子能带。典型的例子有SiGe、PbTe、方钴矿、Half-Heusler、Mg2Si和Cu2Se。Bi2Te3是一个例外，但是也具有高对称性的六方结构。这个特点使得对热电化合物的探索局限于少数具有立方结构的半导体材料，从而忽略了大量具有较低对称性的非立方结构化合物。然而，大量具有窄带隙和低热导率的非立方结构化合物也很可能具有良好的热电性能。因此，在大量非立方化合物中探索或设计少量性能优良的热电材料非常具有理论价值。主要研究内容包括：　　⑴从最近报道的具有较高热电优值ZT的四方黄铜矿结构化合物出发，首先研究了结构参数（包括晶格常数α、阴离子位移u和四方晶格扭曲参数η）对其电输运性质的影响，发现决定电输运性质（包括塞贝克系数和功率因子）的主要结构参数是非立方结构参数η和u，其中四方晶格扭曲参数η是最重要的结构参数。　　⑵以能带结构分析为基础，总结黄铜矿结构化合物的非立方结构参数与电输运性质之间的内在规律，提出“赝立方”结构设计方法，即部分长程有序阳离子晶格构成立方或者接近立方的框架，来实现能带收敛，提高电输运性能;而其他部分扭曲的阴离子晶格在短程上形成具有不同键长、键角和排列方式的不规则四面体来阻碍热传输，降低晶格热导率。“赝立方”微观结构设计思路可实现电输运和热输运的协同调控，因此可获得良好的热电性能。从“赝立方”结构设计理念得到一个简单的筛选规则，即宏观晶体结构上保持四方形变参数η接近于1（unity-η准则），等价于电子结构上价带顶能量劈裂值△CF接近于0（能带收敛）。　　⑶对于众多η不在1附近的黄铜矿结构化合物，提出了η(△CF) vs.a固溶化合物设计原理图，即由η＜1(△CF＜0)和η＞1(△CF＞0)、且晶格失配不大的两个或多个化合物形成固溶体，通过调节固溶度寻找合适的组分实现η≈1(△CF≈0)，从而获得好的电学输运和热电性能。利用“赝立方”结构设计方法，预测了一些可能具有优良热电性能的黄铜矿化合物，其中部分化合物优异的热电性能得到文献和本文实验结果的证实，证明了这种结构设计方法的有效性。根据“赝立方”结构设计方法，很自然地提出通过应变效应连续地调控晶格扭曲参数η，从而调控价带顶能带劈裂值△CF，使得能带实现简并（即△CF≈0），最终实现黄铜矿结构薄膜材料热电性能的优化。最后，我们把结构设计和性能优化的方法适当地推广到其他四方或非立方类金刚石化合物。这套方法为非立方结构体系中搜索潜在热电材料和提升热电性能提供了薪的思路。