现如今,随着化石能源的日益枯竭以及人们对环境保护的不断重视,太阳能因其便于得到和无污染而备受瞩目。太阳能的光电转换效率是影响光电子性能的重要因素,然而热载流子在复合的过程中伴随着能量的损失会极大的阻碍光伏器件的光电转换效率,因此为了提高光电转换效率我们考虑通过电荷有效的分离去抑制热载流子的复合。本文利用了密度泛函理论（density functional theory,DFT）结合非绝热分子动力学的方法集中研究了由二维层状材料构成的范德华异质结Phosphorene/HfS₂和InSe/Sb的热载流子动力学过程,探究了非绝热耦合强度（nonadiabatic couplings,NAC）、能级差以及退相时间这三个因素对热载流子弛豫时间的影响。下面是我具体的研究内容:（1）研究了过渡金属二硫化物和黑磷烯异质结Phosphorene/HfS₂中的热载流子动力学。结果发现Phosphorene/HfS₂为Ⅱ类半导体能级排列且为直接带隙半导体,而影响Phosphorene/HfS₂中热载流子弛豫快慢的主要因素为非绝热耦合强度、能极差和退相时间。且导带的非绝热耦合要略强于价带的非绝热耦合,导带的能级差相比于价带略小一些但导带的退相时间却比价带慢的多。（2）我们又探索了二维范德华异质结InSe/Sb中热电子以及热空穴的弛豫过程,通过比较热电子和热空穴的弛豫时间发现热电子的弛豫速度更快,分析得到造成热电子衰减更快的主要原因是导带的非绝热耦合要比价带的强,导带的退相时间要长于价带,导带具有较小的能级差。我们的理论发现对二维范德华异质结Phosphorene/HfS₂和InSe/Sb在光电子领域的应用具有指导意义。