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卤化物钙钛矿作为新型太阳能电池中一种有前途的光吸收材料,已引起了国内外科学家的广泛关注。近几年中钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从3.8%增加到22%以上,但在其走向商业化之前还面临着一些亟待解决的问题。如电池中含有毒的铅元素,会污染环境并对人体造成危害;同时,材料中含挥发性的有机阳离子,会引起钙钛矿结构的不稳定。因此,在不牺牲带隙、光吸收系数和缺陷容忍度等性质的情况下,如何处理这些问题将是一个巨大的挑战。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了有机-无机杂化钙钛矿材料的电子和光学性质。计算结果如下:在MAPb（1-x）SrxI3中,随着锶的掺入实现带隙1.44-2.66 e V可调,而MAPbI3带隙为1.58 eV。由态密度计算得知锶元素d轨道主要作用于导带位置,使导带向上方移动。对于光学性质分析发现,随着锶元素掺杂比例升高,各组分材料的吸收峰值位于3-4 eV内,与MAPbI3相比总体呈现蓝移趋势。在FAPb（1-x）SrxI3中,随着锶的掺入,带隙变化并不呈现明显规律。锶掺杂0.125时带隙为1.84 eV,掺杂0.5时带隙为2.61 eV。由态密度分析可知,锶元素d轨道主要作用于材料的导带位置,在掺杂0.375时对导带的贡献相对减小;在掺杂0.5时,Sr元素对于价带和导带均有贡献,使价带下移,导带上移,从而使带隙增大。分析其光学性质可知,与FAPbI3相比总体呈现蓝移趋势,与MAPb（1-x）SrxI3相比吸收系数降低约25%。CsyMA（1-y）Pb（1-x）SrxI3随着铯、锶的掺入带隙发生了变化,由1.44 eV变化到2.50 eV,并不呈直线改变。从态密度中分析可知,Cs元素的p轨道主要作用于价带,Sr元素的s、p轨道主要作用于导带位置。随着掺杂比例的提高,贡献逐渐变强,带隙变大。通过对其光学性质分析,发现大多材料在1.5 eV左右时,开始对光发生响应,各组分材料在3.5-4 eV范围内吸收达到最强,说明对可见光及能量较高的紫外波段有很好响应,通过对同一材料不同光轴的分析得到,这类材料呈现各向异性的光学特征。