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伴随着世界能源危机和环境污染的愈发严重,热电材料受到了越来越多的关注。而三元（PbX）y（Bi2X3）z（X=Se,S,Te）层状化合物的同源系列由于其本身复杂的晶体结构,所以获得了极低的晶格热导率,具有成为高性能热电材料的潜力,也因此得到了热电研究者们的广泛关注。但（PbX）y（Bi2X3）z（X=Se,S,Te）化合物的电子输运性能不够优秀,所以导致其热电优值ZT并不理想。并且这类材料普遍的制备方式是两步固相法,第一步先合成前驱体PbX和Bi2X3,第二步再由前驱体固相合成（PbX）y（Bi2X3）z（X=Se,S,Te）化合物。这种方法主要缺点有两个,首先是合成周期长,通常需要120～240 h的烧结时间;二是PbX作为（PbX）y（Bi2X3）z（X=Se,S,Te）化合物固相合成过程中的一种阶段性杂质,很难避免。针对上述问题,本文研究了（PbX）y（Bi2X3）z（X=Se,S,Te）层状化合物中PbBi2S4和Pb3Bi2S6两种材料的热电性能。并通过理论计算与实验相结合的方式,探究了其低电子输运性能的原因。同时探索了一种新的合成方式,有效地缩短了合成时长、避免了阶段性杂质的混入。主要研究成果如下:首先采用第一性原理计算和半经典玻尔兹曼输运方程计算了n型Bi2S3、PbBi2S4和Pb3Bi2S6材料的电子结构和输运性能,得到了各热电参数在不同的温度随掺杂浓度变化的曲线,从理论上推导了Bi2S3、PbBi2S4和Pb3Bi2S6材料达到最大功率因子的掺杂浓度,分别为1021 cm-3、1020 cm-3、1021 cm-3。通过实验与文献数据的对比,证明了其理论上的可行性,表明PbBi2S4和Pb3Bi2S6材料在实验上的载流子浓度并未达到最优值,为进一步提高其热电性能提供了可行的研究方向。其次探索了一种新的PbBi2S4和Pb3Bi2S6材料的制备方法,将实验的整体时长缩短到24小时内,并对实验结果进行了物相与热电性能分析。XRD和SEM结果表明,通过低温溶液法和热处理相结合的方式,合成了纯相的PbBi2S4和Pb3Bi2S6材料,有效避免了阶段性杂质的混入。PbBi2S4和Pb3Bi2S6材料在800 K时获得了最大ZT值分别为0.46和0.2。最后,探究了PbBi2S4/Pb3Bi2S6复合材料的热电性能,并与基体PbBi2S4和Pb3Bi2S6做比较,发现其随着不同的复合程度呈现出规律性的变化。其中比值为3:1的复合材料的功率因子略大于基体材料,为提升三元（PbX）y（Bi2X3）z层状化合物的电输运性能提供了新的思路。