作为一种新型的热电材料,ZnO具备良好的热稳定性和化学稳定性,其来源丰富且无污染,在中高温热电领域拥有广泛的应用前景。然而其热电性能相对于传统的热电材料有待提高。通常情况下可通过掺杂改变ZnO的微观组织调控电阻率与塞贝克系数来提高功率因子进而改善其热电性能。本文采用固相反应法制备了 Ga掺杂ZnO、Ti掺杂ZnO和Ga-Ti共掺杂ZnO,研究了其微观组织、电学性能与热电性能,探讨了微观组织与电学性能、热电性能之间的内在联系,对比分析了相同制备条件下不同掺杂剂对ZnO微观组织、电学性能和热电性能的影响差异。通过实验结果分析得到以下结论:（1）Ga掺杂对提高ZnO的热电性能有显著的作用。在Ga的添加量为0.2-10 at.%范围内,随着Ga的添加量增加,Ga掺杂ZnO的致密度呈现先增加后减小的趋势,在Ga的添加量为0.5 at.%达到最大;内部点缺陷先减少后增加,载流子浓度及霍尔迁移率先增加后减小,进而电阻率呈现先减小后增加的趋势。在1200℃与1300℃下制备Zn0.998Ga0.002O的导电性较好,室温电阻率为3.31×10-3与2.51×10-3Ω·cm,但1200℃时Zn0.998Ga0.002O的导电性相对未掺杂ZnO的提升幅度高于1300℃,其载流子浓度分别是未掺杂ZnO的59.1与42.9倍,Ga掺杂可以显著地提高载流子浓度。在350-800 ℃测试温度范围内,1200℃下制备的Zn0.998Ga0.002O、Zn0.98Ga0.02O的电阻率及塞贝克系数绝对值相对于未掺杂ZnO明显下降,功率因子显著提高,800 K时Zn0.998Ga0.002O试样的功率因子为2.29×10-4 W·m-1·K-2,是未掺杂 ZnO 的 3.62×10-5 W·m-1·K-2 的 6.3 倍。（2）适量的Ti掺杂可以提高ZnO的热电性能,但其提高幅度相对Ga掺杂较小。在Ti的添加量为0.2-1 at.%范围内,随着Ti添加量的增加,Ti掺杂ZnO的致密度随之增加,氧空位的相对含量逐渐降低,载流子的浓度随之减小,霍尔迁移率逐渐增加,进而电阻率呈现增加的趋势。1200℃烧结温度下制备的Zn0.998Ti0.002O导电性较好,室温电阻率为8.86×10-2 Ω·cm,相对于未掺杂ZnO降低了 60%,其霍尔迁移率是未掺杂ZnO的1.7倍,Ti掺杂可以明显地提高霍尔迁移率。1200℃下制备的Zn0.998Ti0.002O的功率因子高于未掺杂ZnO,而Zn0.99Ti0.01O的功率因子有所降低。测试温度为800 K时,Zn0.998Ti0.002O试样功率因子为3.91×10-5 W·m-1·K-2,相对于未掺杂ZnO提高了 8%。（3）适量的Ga-Ti共掺杂可更进一步提高ZnO的热电性能。在Ga的添加量为0.2 at.%,Ti的添加量范围为0.1-0.3 at.%时,随着Ti添加量的增加,Ga-Ti共掺杂ZnO的致密度随之提高,氧空位的相对含量逐渐下降,进而电阻率逐渐增加,功率因子随之减小。在350-800 K的测试温度范围内,Ga-Ti共掺杂ZnO的功率因子明显高于未掺杂ZnO与Ti掺杂ZnO。350-700 K 测试温度范围内,Zn0.997Ga0.002Ti0.001O 的功率因子始终高于Zn0.998Ga0.002O,800 K 时 Zn0.997Ga0.002Ti0.001O 的功率因子为 2.07× 10-4 W·m-1·K-2,较Zn0.998Ga0.002O 的功率因子2.29×104 W·m-1·K-2略有减小。而Ti添加量为0.2 at.%与0.3 at.%时,Ga-Ti共掺杂ZnO的功率因子低于Zn0.998Ga0.002O。