在本工作中，我们主要使用密度泛函理论与光谱学实验相结合的方法研究了有机半导体材料载流子迁移性质以及激发态双质子转移反应的机理，得到了下面的结论。　　 对带有吸电子取代基的并五苯衍生物(pentacene derivatives)材料的电子及空穴输运的性质研究结果显示:通过一定的化学修饰，衍生物分子的电子注入能力和材料的稳定性大大提高了，电子的输运能力得到了增强。计算发现并五苯衍生物体系在室温下的电子迁移率可以达到2-3cm2V-1s-1，并体现出了明显的角分辨各向异性。　　 研究了不同类型及位置的取代对苝酰亚胺(perylene bisimide)体系的载流子输运的影响，我们发现分子构象、分子间堆栈方式和载流子迁移运动之间存在着密切的联系。理论模拟的吸收光谱显示该类有机共轭材料在太阳光谱范围有很强的吸收。在苝酰亚胺的合适位置用吸电子基团进行取代有利于电子的输运，其中C1衍生物的电子迁移率可以达到0.514cm2V-1s-1。　　 我们使用含时密度泛函理论和光谱学实验相结合的方法对2-aminopyridine/acetic acid体系在溶液环境下的激发态双质子转移反应过程进行了研究。激发态下分子间氢键的明显增强，促进了分子间双质子转移反应的发生。通过势能曲线的研究揭示了一个质子先沿O-H...N转移，到达后另一个质子沿N-H...O转移，证明了分步反应机理。