1、熱電材料能將人類生存環(huán)境中富有的熱能，如地熱能、工業(yè)廢熱、車輛尾氣余熱以及太陽能等轉化成電能，使得其頗受關注。層狀結構的Bi2Se3熱電材料，具有較低熱導率，而且相對于目前應用較多的Bi2Te3，其具有成本低、雙極化效應不顯著等優(yōu)點，使得對其研究具有重要的科學意義和應用價值。目前，Bi2Se3的本征ZT值不高，為此，本論文選取應力應變調控的方式來優(yōu)化Bi2Se3的熱電性能。本論文將采用密度泛函理論，研究應力和應變對Bi2Se3電子結構的

2、影響，并基于半經典的玻爾茲曼理論，研究應力應變對其熱電性能的影響，主要的研究內容和結論概況如下：
　　1．研究了應力對Bi2Se3電子結構和熱電性能的影響。能帶結構計算結果表明，應力使體系的帶隙值增大，并使能帶結構在費米面附近的極值數目增多，輕帶成分增加。熱電性能的計算結果表明，對于p型Bi2Se3而言，賽貝克系數在低空穴濃度隨應力的加載而增大，在高空穴濃度范圍內則減小，電導率與弛豫時間比隨應力的增大而增大，功率因子與弛豫時間比的

3、最大值隨應力的增大而增大。對于n型Bi2Se3而言，賽貝克系數的在大部分電子濃度范圍內隨著應力的加載而增大，功率因子與弛豫時間比隨著應力的加載而增大。應力能提高 n型和 p型Bi2Se3功率因子與弛豫時間比的極大值，且應力下p型Bi2Se3的功率因子比n型的更好，同時我們也獲得最優(yōu)功率因子對應的載流子濃度。
　　2．研究了應變對Bi2Se3電子結構和熱電性能的影響。能帶結構計算結果表明，拉應變和壓應變均使能帶在費米面附近的極值數目

4、增多，使多處出現駱駝背狀，輕帶比重有所增加。壓應變提升了Bi2Se3導帶部分的態(tài)密度在費米面附近的斜率和局域性。拉應變和壓應變均能使p型Bi2Se3的功率因子與弛豫時間比的極大值增大，但是其值在壓應變狀態(tài)下更大，說明壓應變更有利于提高p型Bi2Se3的熱電性能。對n型Bi2Se3來說，壓應變能提高功率因子與弛豫時間比的極大值，拉應變卻降低該值。計算結果表明應變能優(yōu)化Bi2Se3的功率因子，我們也獲得了相應最優(yōu)功率因子所對應的載流子濃度，