中文摘要：

氧化物热电材料在废热发电领域有重要的应用前景。目前热电材料性能的提高主要是通过重原子掺杂或低维纳米结构的设计来实现。本课题成功的实现了硬模板（多孔氧化铝、多孔硅）下溶胶-凝胶工艺、及无模板情况下磁控溅射生长Ca3Co4O9体系一维有序纳米线阵列的可控制备。系统的研究了掺杂元素（Zn、Ba、Ni、及 K、Bi）、工艺参数（模板、浸泡方式、溶液极性、浸润性）对材料组成-结构-性能的影响。研究发现模板真空渗透法、溶胶-凝胶-溶剂热法均能够有效的获得溶胶在AAO及多孔硅模板中的有效填充，形成相应的Ca3Co4O9纳米线阵列；磁控溅射方法可以在没有模板存在的条件下实现Ca3Co4O9有序多晶薄膜材料的定向生长。上述方法也成功的应用于其它热电材料（Na2CoO4、碲化铋）有序阵列的制备，实现了合成方法的有效拓展。利用获得的材料制作了一系列薄膜热电器件。其中并联器件获得了较好的制冷效果。当通电电压是4 V时，电流约0.55 A, 器件热与冷两端在60秒内实现了15℃的温差。研究也发现Ca3Co4O9作为无机物添加到聚合物中可明显增强材料的介电性能。