近年来,有机-无机杂化钙钛矿材料因具有较高的光吸收系数、良好的载流子迁移率和较长的载流子扩散长度等优点,被广泛应用于太阳能电池、光电探测器和发光二极管等领域。2009年,日本科学家Miyasaka及其团队首次将有机-无机杂化钙钛矿材料MAPb I₃作为吸收层应用在太阳能电池中。迄今为止,钙钛矿太阳能电池的能量转换效率由最初的3.8%提高到25.2%,但是铅毒性和较差的稳定性制约着此类材料的应用及推广。基于“异价替代”理念衍生出的非铅双钙钛矿材料,在保持了钙钛矿高对称结构维度的同时,也避免了有毒铅元素的使用。但是,基于此类材料制备的太阳能电池的能量转换效率普遍偏低,如何提高此类材料的光电转换效率,需要深入理解非铅双钙钛矿的结构-性质关系,对其进行有效的物性调控与优化,最大程度满足光电器件应用的需求。压力是独立于温度、化学组分的另一个热力学参量,可以有效地缩短原子间距,增加电子轨道耦合,进而改变物质的晶体结构和电子结构,在发现新现象、阐释新物理与新机制以及揭示材料的结构与性能关系方面发挥着重要作用。因此,我们采用金刚石对顶砧装置并结合原位高压紫外-可见吸收光谱、同步辐射X射线衍射、拉曼和红外光谱等测试技术以及第一性原理的理论计算,探究高压下非铅双钙钛矿的结构演化和光学性质,从而揭示其结构-性质之间的关系,为优化非铅双钙钛矿太阳能电池和光电器件提供实验基础和理论依据。我们对非铅双钙钛矿的典型材料（NH₄）₂SeBr₆进行了系统的高压研究。研究发现,（NH₄）₂SeBr₆在11.20 GPa发生立方到四方的结构相变,空间群由Fm-3m变为P42。通过对高压吸收、拉曼和红外光谱的分析,再次验证这一相变的发生。（NH₄）₂SeBr₆的光学带隙随着压力的增大逐渐减小,并在6.57 GPa和11.18 GPa出现两次拐点。第一性原理计算表明,两次带隙拐点分别与Br-Br键重组和结构相变有关。为了探究B位金属离子对结构和性能的影响,我们对（NH₄）₂Sn Br₆进行了高压研究。研究发现,（NH₄）₂Sn Br₆在6.3 GPa发生立方到四方的结构相变,空间群由Fm-3m变为P42。高压下（NH₄）₂Sn Br₆的光学带隙经历了减小-增大-减小的过程。对比（NH₄）₂SeBr₆与（NH₄）₂Sn Br₆的高压行为,发现二者的相变序列相同（Fm-3m到P42）,但是前者相变压力点高于后者。以上工作加深了对非铅双钙钛矿的结构-性能关系以及背后物理机制的理解,对钙钛矿光伏领域的发展起到积极的促进作用。