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热电材料能够直接将废热转化为电能,受到广泛的关注。由于高温下优良的热稳定性和化学稳定性、低成本及无毒性,氧化物热电材料有着潜在的应用价值。其中,具有独特晶体结构的BiCuSeO基硒氧化物成为当前的研究热点。BiCuSeO晶格由绝缘的（Bi2O2）2+氧化物层和导电的（Cu2Se2）2-硒化物层沿四方晶体c轴交替堆叠而成,其中含有离子键的（Bi2O2）2+层充当电荷存储器,具有共价键的（Cu2Se2）2层为载流子传输提供导电通道。此外,BiCuSeO层间弱结合键、重组成元素和独特的晶体结构可引起声子的强烈散射,从而导致本征较低的热导率。在本文中,结合传统的两步固态反应和感应热压烧结工艺,制备了Bi1-xSbxCuSe1-yTeyO、Bi1-xZnxCuSeO1-xSx、BiCu1-xAgxSeO 和 Bi1-2xMgxPbxCuSeO等化合物,并系统研究了不同掺杂或替换方法对BiCuSeO基硒氧化物热电传输特性的影响。尽管BiCuSeO具有特殊的层状晶体结构,然而其热电传输特性可以假设为各向同性的。Sb替换增加了载流子浓度,而Te替换引起了相反的变化,因此所有的等价替换均对电学传输特性有着显著的影响,Bi0.98Sb0.02CuSeO在750K时取得最大的功率因子3.8 μWcm-1K-2。此外,等价替换对于总热导率的降低无显著作用。750 K时,BiCuSe0.975Te0.025O具有最大的ZT值0.56,为相同条件下BiCuSeO 的 1.44 倍。通过Zn和S双位替换,温度为750 K时,电导率从BiCuSeO的28.9 S/cm增加到 Bi0.975Zn0.025CuSeO0.975S0.025的43.3 S/cm,且 Bi0.95Zn0.05CuSeO0.95S0.05具有最高的塞贝克系数360 μV/K。Bi0.95Zn0.05CuSeO0.95S0.05适中的电导率和高的塞贝克系数,使其在750 K时获得最大的最大功率因子4.6μWcm-1K-2。由于提高的功率因子抵消了总热导率的轻微增加,因此,Bi0.95Zn0.05CuSeO0.95S0.05在750 K时取得最大的ZT值0.68,与BiCuSeO相比,提升了约70%。Ag+替换Cu+之后,BiCu0.98Ag0.02SeO和BiCu0.92Ag0.08SeO分别具有最高的电导率36.6 Scm-1和最大的塞贝克系数350 μVK-1。然而,由于适中的电导率和塞贝克系数,BiCu0.95Ag0.05SeO在750K时具有最大的功率因子3.67 μWcm-1K-2。同时,BiCu0.95Ag0.05SeO在750 K时的热导率低至0.38 Wm-1K-1,最大的ZT值达到0.72,此值是相同条件下未掺杂BiCuSeO的1.85倍。计算结果表明,Ag掺杂BiCuSeO热电性能的提升主要归因于带隙的减少和费米面附近态密度的增加。Bi1-2xMgxPbxCuSeO硒氧化物均由单一的BiCuSeO相组成,且晶体中的取向生长可以忽略不计。X射线光谱（XPS）结果表明,掺杂样品中Mg和Pb杂质均为2+氧化态,然而除了预期的Bi3+之外,较高氧化态的Bi离子也存在于原始态和掺杂BiCuSeO化合物中。Mg和Pb双掺杂显著增加了电导率,并使样品具有适中的塞贝克系数。750K时,功率因子从原始态BiCuSeO的2.54μWcm-1K-2显著提高到Bi0.88Mg0.06Pb0.06CuSeO的11.1μWcm-1K-2。由于Mg和Pb杂质引入的声子点缺陷散射,双掺杂进一步降低了晶格热导率。因此,Bi0.88Mg0.06Pb0.06CuSeO在750 K时取得最大的ZT值1.19,该值是相同条件下未掺杂BiCuSeO的3.1倍。