近年来,随着能源和环境问题引起人们越来越多的关注,发展绿色能源与施行节能减排已成为各国迫在眉睫的事。热电材料由于其绿色、环保、价格低廉等特点走进了各国研究者的视线。热电材料能够直接将热能转化为电能并且不产生碳排放,而且由其制成的器件工作时处于静止状态,故又具有使用寿命长,无机械磨损、可靠性高等优点。在工作于300℃附近的中温热电材料中,PbTe是目前最成熟的材料之一。但由于Pb是重金属,易对环境造成污染,故PbTe在很多领域的应用会受到限制。SnTe与PbTe同为IV-VI族半导体材料,具有相似的晶体结构与能带结构,而前者对环境的危害程度大大减小,被视作一种潜在的优异热电材料而广受关注。本文首先探索了制备工艺对SnTe热电性能的影响。具体包括球磨法的球磨时间、球料比、热压温度、热压时间和熔融法的合成温度、升温速率、冷却方式。其中球磨法合成时,球磨时间对性能影响较为显著,其他因素对热电材料的影响均不明显。熔融法合成时,合成温度对样品的热电性能有一定影响,其他影响均可忽略不计。故本文只集中讨论了主要影响因素对材料热电性能的影响。实验结果表明:通过对球磨时间的控制,有效的减小了晶粒尺寸,降低了晶格热导率,使材料的热电性能得到一定程度的提升。最终,当球磨时间为6 h,所得样品热电性能较高,ZT值在500℃时达到0.54。通过对比两种制备方法所制备材料的热电性能,使用球磨法制备出的材料性能更优。SnTe中Sn的本征空位引起载流子浓度过高(10²⁰¹0²¹ cm^-3)。本文通过双价带模型计算了SnTe功率因子与载流子浓度关系。计算结果显示其载流子浓度优化区间大致在10¹⁹ cm^-3附近。根据计算结果,本文通过Sn的自补偿效应,即加入过量的Sn降低载流子浓度的方法调控载流子浓度至接近其优化区间。最终,成分为Sn_1.03Te的材料热电性能相对较高,其ZT值在500℃时可达0.76。同时代表输出功率与实际转换效率的PF_eng与ZT_eng,在500℃时分别达到0.77μWm^-1K^-2与0.22,相比于原始SnTe分别提升了134%与262%。本文还结合第一性原理计算,探索了SnTe在Sn位掺入Al时引起共振能级对材料的热电性能的影响。第一性原理计算结果表明,当进行Al掺杂时,费米能级附近会引起很强烈的共振效应。实验结果则显示,在常温时Al的掺杂会给材料Seebeck系数带来一定的提升,而高温部分则相反。最终成分为Sn_0.97Al_0.03Te的样品热电性能较高,ZT值在500℃时达到0.7。最后本文探索了Ga掺杂对SnTe材料热电性能的影响。最终实验结果表明Ga的掺杂对SnTe的电输运性能有一定的优化,但具体作用机制还需进一步研究。而其热电性能也有了一定的优化,在500℃时,功率因子达到1.99μWm^-1K^-2,ZT值达到0.71。