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环境污染和能源短缺问题的日益严重促使人类急需发展清洁的可再生能源。热电装置可以把一些废热转化成有用的电能,也可以将电能转化为热能进行加热或者制冷。从本质上说,热电冷却器和发电机是热机,与传统的蒸汽发电或热泵循环类似,区别是它们使用固体中载流子作为工作载体而不是气体或液体。因此,热电装置是一种固态器件,它具有维护成本低、使用寿命长、无污染、无噪音等优点。目前,热电方向研究的两大重点是发现新的高热电转换效率的材料以及通过对原有成熟热电材料设计加工提高其转换效率。我们的工作重点是寻找新的高热电转换效率的材料,并对材料性能优化,最终实现热能和电能之间高效率的相互转化。本论文基于密度泛函理论的第一性原理计算方法结合半经典玻尔兹曼理论研究了full Heusler合金Ca2YZ（Y=Au,Hg;Z=As,Sb,Bi,Sn,Pb）以及Sn掺杂In2O3(In32-xSnxO48（x=0,1,2,3）)的电子结构和热电性质。主要研究工作如下:（1）我们采用基于密度泛函理论的第一性原理方法结合半经典玻尔兹曼输运理论,在考虑自旋轨道耦合的情况下研究了Ca2YZ（Y=Au,Hg;Z=As,Sb,Bi,Sn,Pb）的电子结构和输运性质。对于热电材料,其电子结构对材料的电子输运性质有直接的影响,为了得到较准确的电子结构,我们采用PBE、LDA、EV三种交换关联势在是否考虑自旋轨道耦合和MBJ的情况下（PBEGGA,PBEGGASO,PBEGGASOMBJ,LDA,LDASO,LDASOMBJ,EVGGA,EVGGASO,EVGGASOMBJ）计算了这五种物质的电子结构。发现不论是PBEGGASOMBJ,LDASOMBJ还是EVGGASOMBJ计算的带隙较接近。于是我们以PBEGGASOMBJ方法计算的电子结构为基础研究了电子输运性质。我们计算的带隙大小与He等人的计算结果存在差别,这可能是由于他们在计算中没有考虑自旋轨道耦合的影响,更重要的是他们是在PBEGGA计算的电子结构的基础上,人为把带隙拉大到HSE计算的带隙大小（其中的HSE的带隙是用VASP软件计算得到的）。为了证明计算结果的可靠性,我们用同样的方法计算了Fe2VAl的输运性质,并将计算结果和实验值对比,发现不论是塞贝克系数还是电导率,我们的计算结果和实验值都比较接近,说明我们的计算方法是合理的。通过将Ca2YZ（Y=Au,Hg;Z=As,Sb,Bi,Sn,Pb）的输运性质和Fe2VAl的对比发现,Fe2VAl的最大功率因子只是Ca2YZ的三分之一,考虑到Ca2YZ的晶格热导率比Fe2VAl小得多,所以我们推测并证实了Ca2YZ（Y=Au,Hg;Z=As,Sb,Bi,Sn,Pb）是一个很有应用前景的热电材料。（2）我们用第一性原理结合半经典玻尔兹曼理论研究了Sn取代In原子两个不等价位In b和In d对In2O3热电特性的影响。通过计算两种取代位的形成能,对比发现In b位比In d位更容易发生取代,于是我们只考虑In b位被取代的情况。值得注意的是,x=1,2,3时In b被Sn取代的形成能中,只有x=1和2,即一个或两个In b位被Sn取代的形成能是负值,而x=3的形成能是正值。考虑到材料的热力学稳定性,一个或两个In b位被Sn取代的电子结构和热电特性更有研究意义。一个或两个In b位被Sn取代时,Sn在In2O3中对应的原子掺杂浓度分别是3.12 at.%和6.24 at.%,通过In2O3的刚性带模拟计算发现在较高掺杂浓度下,塞贝克系数非常小,所以我们重点研究一个Sn掺杂的输运性质。