本文通过第一性原理方法，从理论角度研究掺杂ZnO的电子结构（包括能带结构、电子态密度）和光学性质（包括介电函数、光吸收谱）。氧化锌（ZnO）是一种有着广泛的应用前景的宽带隙半导体材料，属II-VI族,在光电和压电等方面有着优越的价值。在室温下禁带宽度为3.37eV，束缚激子能高达60meV。由于它在紫外波段存在受激发射而成为一种重要的光电材料并引起人们的极大重视。ZnO在紫外发光二极管、太阳能电池、液晶显示器、气体传感器、紫外半导体激光器以及透明导电薄膜方面有广阔的应用前景。最近几年，研究人员发现掺入其它元素能够改变ZnO的性质，性能获得更优的发挥。我们研究了In-Ga、In-Ta、Al-H共掺杂ZnO能带结构、总体态密度、分波态密度、复介电函数、吸收光谱等性质，探讨了微观结构与宏观光学响应的关系，通过比较，我们的计算结果和其他理论、实验值符合的很好。研究结果表明：掺杂In-Ga、In-Ta后在导带底出现大量由掺杂原子贡献的自由载流子-电子，优化了ZnO的电学性能；三种共掺杂的导带和禁带都向低能级方向移动，费米能级移入导带，简并化效应更加剧烈。In-Ga共掺杂ZnO后晶胞体积增大，掺杂In晶胞体积缩小，掺杂Ga晶胞体积膨胀，共掺杂后晶胞体积膨胀是由掺入的Ga决定的。在ZnO禁带中引入杂质能级，同时禁带宽度变小，导电能力增强，共掺杂后ZnO吸收带边出现红移，在可见光区域吸收明显减弱。并用IGZO薄膜实验与计算值进行了对比，结果是准确的。In-Ta共掺杂ZnO后晶胞体积增大，掺杂In晶胞体积缩小，掺杂Ta晶胞体积膨胀，共掺杂后晶胞体积膨胀是由掺入的Ta决定的。在ZnO禁带中引入杂质能级，同时禁带宽度变小，导电能力增强，共掺杂后ZnO吸收带边出现红移，在可见光区域不同波长有着不同的吸收变化。单掺杂Al和H体积膨胀，共掺杂后晶胞体积膨胀，共掺杂后晶胞体积膨胀是二者共同决定的。ZnO禁带宽度增大，导电能力减弱，共掺杂后ZnO吸收带边出现蓝移，在可见光区域吸收增强。理论计算结果与已报道文献实验值一致。