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热电材料是一类性能优越的功能材料,它能把热能和电能直接转换,对它的研究也日益受到重视。Bi-Te基化合物是已知的室温下性能最好的热电材料,通过低维化和合适的掺杂改性能进一步提高材料的热电性能。本研究通过成本低廉、工艺简单、可宏量制备的电沉积方法在铜基底上制备了理想化学计量比的Bi2Te3纳米热电薄膜,探索了薄膜的电沉积工艺和析出机制,重点研究了表面活性剂溴化十六烷基三甲铵(CTAB)和第三掺杂组元Cu的加入对薄膜形貌结构组成与热电性能的影响。通过调节沉积电位、沉积时间、电解液浓度可实现对Bi2Te3薄膜形貌、结构、成分的精准控制,在-0.1V (vs.SCE),30min,7.5mM Bi3+和10mM HTeO2+条件下可以制得形貌良好、结构均一并且具有理想化学计量比(Bi：Te=2：3)的热电薄膜。此外本课题还深入探索Bi2 Te3纳米热电薄膜的析出机制,结果表明,Bi2Te3薄膜析出反应是分步进行的：Bi3+先得一部分电子生成中间价态的Bix+,随后Bix+被还原得到Bi单质；同时HTeO2+先吸附在基底表面,得一部分电子生成Tex+,Tex+再被还原得到Te单质；最后单质Bi和单质Te结合生成Bi2Te3薄膜。本课题将CTAB作为一种特殊的添加剂应用于改善电沉积法制备Bi2Te3热电薄膜。X射线衍射、电子能谱、扫描电子显微镜的分析结果表明,在100mg·L-1 CTAB、7.5mM Bi3+、10mM HTeO2+和1mM HNO3的电解液浓度条件下,能制备出多孔片层状并具有(110)晶面择优取向的热电薄膜。热电性能的测试结果表明CTAB的加入能使薄膜的电阻率降低5倍左右,塞贝克系数和功率因子也得到提高,薄膜的热电性能明显优化。而电化学分析结果表明,电沉积过程时CTAB的极性部分会吸附在铜基底或者已形成的Bi2Te3颗粒表面而改变颗粒晶面的表面能,使得Bi、Te的沉积电位都发生了负移。这种作用使得薄膜不再单一地垂直堆叠生长,而是呈球状颗粒均匀生长。本研究还将Cu作为第三掺杂元素制备了化学计量比组成为CuxBi2Te3的三元热电温差薄膜,并就Cu源掺杂浓度对薄膜形貌结构组成的影响进行了研究。结果表明,Cu源的引入可以使形成薄膜的片层变薄,提升颗粒间致密性,并使材料的电阻率明显下降,塞贝克系数和功率因子显著升高,有效提升了其热电性能。