电子给体（D模块）-电子受体（A模块）结构的有机光电材料在荧光传感器、磷光有机发光二极管（PhOLED）、有机光伏电池（OPV）等方面得到了广泛的应用。为了深入理解其特性并获得分子设计方法，本文采用密度泛函理论（DFT）研究了含有D/A模块的汞离子荧光传感材料、蓝光PhOLED主体材料以及OPV材料的分子结构、电子结构、三重态能级、吸收光谱和重组能，得到了一系列有意义的研究结果。我们发现在杂环Hg²⁺识别基团（A模块）中，虽然基于分子结构、电荷分布、配体金属间电荷转移以及软度分析，S原子作为结合位点在动力学上更优，但最稳定的Hg²⁺结合位点还是N原子。NTD、QL、BTP、TPD和MPD具有高结合能和相互作用能，是优良的Hg²⁺识别基团。不同的侧基（D/A模块）和连接拓扑能有效调控主体材料的HOMO/LUMO能级，HOMO-LUMO能隙和三重态能级。将一个空穴传输基团和一个电子传输基团（特别是咔唑和二苯基氧磷）以m型拓扑和共轭内核相连是设计高性能双极性主体材料的有效方法。因为具有较好的平面性、较低的LUMO能级和较大的吸收宽度，含有Si的苯并噻二唑衍生物是较好的OPV材料A模块。这些结果对于新型D-A结构有机光电材料的设计和开发很有参考价值。