钙钛矿太阳能电池自2009年首次报道至今,其效率已经突破22%,广阔的应用前景,引起了越来越多研究者的重视。钙钛矿太阳能电池是层状器件:导电玻璃|电子传输层|钙钛矿吸收层|空穴传输层|金属电极,层状结构是光伏效应的物理基础。钙钛矿太阳能电池的光电性能,不仅取决于材料本身的成分、性质和形貌等;因为界面是电荷抽取、转移和复合的主要场所各层界面的成分、结构和性质,对其光伏性能也有很大的影响。在钙钛矿太阳能电池中,TiO₂作为传统的吸收层材料,但因其较低的电子转移率和较高的烧结温度,使其不能成为电子传输层的理想材料。近些年来,众多研究者在实验中发现SnO₂可作为钙钛矿太阳能电池中的电子传输层。SnO₂为n型半导体,具有较宽的禁带宽度（3.6 eV）和较高的电子转移率(100-200 cm² V^-1 s^-1)。在低温条件下,用旋涂法即可获得均匀平滑的薄膜。但是,目前对SnO₂/CH₃NH₃PbI₃的界面的微观结构和理论理解还很不充分。为此,本文在密度泛函理论的基础上采用第一性原理计算（VASP软件）的方法,从原子角度出发研究钙钛矿太阳能电池SnO₂（110）/CH₃NH₃PbI₃（100）界面的局域晶格结构,并对界面的电学性质（能带结构、电子态密度以及差分电荷等）及光学性质（介电函数与吸收光谱等）进行了计算分析。主要研究内容和结果如下:从原子层次上计算了SnO₂体相、CH₃NH₃PbI₃（MAPbI₃）体相、SnO₂（110）表面、MAPbI₃（100）表面以及SnO₂（110）/MAPbI₃（100）界面的晶格结构和光电性质。发现如下:1)SnO₂（110）/MAPbI₃（100）界面的失配度为5.8%,电子传输层SnO₂和钙钛矿层MAPbI₃有良好的界面匹配,界面结构稳定;2)分别计算出SnO₂（110）/MAPbI₃（100）两种不同终端的界面结合能分别为-0.79 J/m²和-0.70 J/m²;3)SnO₂/MAPbI₃界面处费米能级附近有新的界面态出现,通过分析分波态密度,发现新的界面态主要来自界面处I原子的5p轨道、O原子的2p轨道、Pb原子6s和6p轨道;4)界面处存在界面态,极大影响电子传输效率,是钙钛矿太阳能电池效率偏低的原因之一。5)SnO₂/MAPbI₃界面处有大量的电荷转移,表明界面处形成更强的化学键,界面结构比体相更加稳定。6)通过对比SnO₂/MAPbI₃界面、体相以及表面的吸收光谱可以得知,界面拥有更宽的光吸收范围。7)随着入射光子能量的增加,SnO₂/MAPbI₃界面体系的折射指数n急速降低,然后逐渐升高趋于平稳,消光系数k在有效光能量范围内,逐渐上升,静态介电函数为3.4。