본 발명은 PtSe2 나노시트, 상기 PtSe2 나노시트를 포함하는 열전 나노소자, 및 이들의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PtSe2 단결정 벌크체로부터 박리된 이차원 나노시트(nanosheet)를 이용하여 두께 조절 밴드엔지니어링에 기반하여 제백계수 등 열전 성능을 현저히 향상시킴으로써 기존 소재의 열전 물성 한계를 극복하고 미래 저차원 열전 분야의 새로운 패러다임을 구축하는 열전소자 개발에 유용하게 사용될 수 있는 기술에 관한 것이다.