分子纳电子器件是当今社会研究的热点之一，许多实验工作者已经合成了具有各种功能的纳电子器件，比如放大器、光敏开关、稳恒电阻等。但是由于实验不能确定分子器件的结构特性，而且外界条件的改变和不同实验方法得到的结论往往不相同。因此需要将理论和实验相结合，这样才能有效的探究分子器件的电学性质。本论文主要是从密度泛函理论与非平衡格林函数相结合的方法出发，针对C24, C37H30S2N2和C16S4分子，研究分子取向、电极晶向和原子取代等外界条件改变对分子输运性质所产生的影响，为设计和制备分子器件提供理论参考。首先，我们研究了电极中不同取向的C24富勒烯的电子输运性质。运用密度泛函的DMol~3程序包优化了分子的电子结构，通过频率分析确认分子的稳定性。利用ATK软件包计算了不同取向的C24分子的电子输运性质，对K点的选取和电极之间的距离与能量的变化关系进行了测试，计算得到了零偏压透射谱、有限偏压透射谱、电流—电压曲线等特性，并且我们发现在一定的取向条件下分子在电极中会出现负微分电阻（NDR）现象。这说明了分子取向在设计分子纳米器件中具有非常重要的作用，这对于我们设计或者调控分子器件具有一定的启发意义。然后，我们针对光敏分子C37H30S2N2，研究了电极的晶向取向和偏压对该分子开关效应的影响。应用DMol~3程序包优化了两种形式的分子的电子结构，通过频率分析确定其稳定结构，并计算了零偏压和有限偏压透射谱，不同电极耦合下的系统的电流—电压曲线，得到了不同偏压和电极下的开关电导比。我们发现开关电导比随着偏压的变化而变化，不同电极下开关电导比是不相同的。电极和偏压会明显影响光敏分子的输运特性，因此在设计光敏分子开关时，必须要考虑的这两个因素。最后，我们研究了用四个S原子替代C20分子的四个C原子。应用DMol~3程序包优化，通过频率分析得到稳定结构，用ATK软件包计算并得到了其零偏压和有限偏压下的透射谱和电流—电压曲线。结果表明用S原子取代会使C20分子成为较好的稳恒电阻分子器件。这对设计或选取具有特殊功能特性的分子电子器件具有启发意义。