CsPbI₃属于钙钛矿太阳能电池中具有代表性的吸光材料,低光电转换效率和不稳定性以及材料本身的缺陷导致其发展碰到瓶颈。SrTiO₃是一种新型的光催化材料,具有优异的光催化性能,能够光催化分解水和降解有机污染物,但是他的宽禁带导致利用太阳光效率过低。离子掺杂是改善光电能力和弹性性能的有效方法,采用实验方法进行探索具有一定盲目性,所以采用第一性原理方法对其进行理论研究。第一,采用第一性原理方法研究双金属Cu+Zn和Zr+Nb两组原子分别对CsPbI₃进行掺杂,分析共掺体系的电子性能和光学性能,并且对比两种金属共掺杂后CsPbI₃的光电性能优劣。计算结果表明:Cu+Zn掺杂后可以消除单个原子掺杂产生的占据态,减小了CsPbI₃的带隙;Cu+Zn共掺体系属于间接带隙半导体,Zr+Nb共掺杂后由于电荷之间发生相互转移而产生的多体效应,且高浓度杂质载流子使费米能级移入导带使得能隙变宽。光学性质计算结果表明:在可见光区域Cu+Zn共掺体系的吸收强度较Zr+Nb共掺体系强,Zr+Nb共掺体系显示出金属特性,Cu+Zn共掺杂CsPbI₃介电常数实部的最大峰值增加,尖峰均发生红移,可能成为新的高介电材料。第二,研究Br原子掺杂CsPbI₃后在不同压力下（0 GPa⁶0 GPa）的光电性质和弹性性质。计算结果表明,Cs₈Pb₈I₂₂Br₂是直接带隙的半导体,带隙值为1.469eV,随着压力的增大,带隙逐渐减小直至消失,导电性能增强。材料的总态密度随压力增大明显减小,随着Br原子的掺杂以及压力的加大,材料电子云之间的重叠程度加深,原子间电荷转移增多,说明60 GPa时导电性最优。光学性能和弹性性能说明,随着压力的增大,光吸收范围随之增大,高压下的弹性模量包括体积模量B、杨氏模量E、剪切模量G表明该材料机械性能稳定,30 GPa时材料延展性和可压缩性均达到一个较好的状态。第三,采用第一性原理方法研究钙钛矿材料SrMO₃的光电性能,其中M原子为Ti、Zr、Nb、Tc、Ir。计算结果表明:SrTcO₃和SrIrO₃表现出p型半导体特征,SrNbO₃表现出n型半导体特征,三者均属于金属导体且导电性优良的钙钛矿,SrIrO₃金属导电性最强。SrIrO₃介电函数虚部、吸收光谱、反射率、能量损失峰均发生红移,说明SrIrO₃可以获取更多的太阳能以及更高等离子体共振频率等。第四,采用第一性原理方法研究原子金属+非金属（Tc+N）、不同种类金属（Tc+Ir）和同一金属Al原子分别掺杂SrTiO₃后的光电性质和机械性质。计算结果显示,Tc+N共掺体系和Tc+Ir共掺体系均属于金属导体,导电性能强于SrTiO₃,Al掺杂体系属于间接半导体,能隙相对本征SrTiO₃有所减小。差分密度和Mulliken电荷显示掺杂杂质原子后体系的共价键强度增大,体系更加稳定,与电子结构分析相符合。光学性能计算结果表明,Tc+N、Tc+Ir共掺体系介电函数虚部发生红移,且在全部可见光范围均表现出吸收,说明光吸收范围得到扩大,光吸收曲线发生明显红移,可以成为光学器件。掺杂杂质原子后B、G、E等弹性模量均有所增加,Tc+Ir共掺体系的延展性最佳。