具有低晶格热导率的稀土硫族化合物Y2Te3是一种非常有前途的新型热电材料，施加应变是调控热电材料热电性能的有效手段。本文采用第一性原理方法结合半经典玻尔兹曼输运理论，通过施加-4%到4%的应变对Y2Te3材料的热电性能进行应变调控。研究表明，施加压缩应变对Y2Te3材料热电性能的提高优于施加拉伸应变。300 K下p型Y2Te3的最大功率因数由0.4 mW·m-1·K-2提升到1.6 mW·m-1·K-2，n型Y2Te3在压缩应变下最大功率因数由8 mW·m-1·K-2提升到11 mW·m-1·K-2。300 K下p型Y2Te3在应变调控下最大热电优值ZT由0.07提升到0.15，n型Y2Te3在压缩应变下最大热电优值ZT由0.7提升到0.9。因此，n型Y2Te3具有非常优异的热电性能，通过施加应变可以有效调控Y2Te3材料的热电性能，n型Y2Te3具有作为热电材料的巨大潜力。

A2BB′X6型双钙钛矿分子材料由于其结构稳定、性质优异、成本低廉等优点受到了人们的广泛关注，具有无毒、环境稳定性高等特点，同时也成为目前太阳能电池研究领域的热点。为了筛选优质的双钙钛矿分子，本文采用密度泛函理论设计了10种A2BNiX6型双钙钛矿分子。研究了分子的结构稳定性、电子性质和光学性质，分析了不同位置的元素对其能带和光学性质的影响。研究结果表明,A2BNiX6型双钙钛矿都是直接带隙，非常有利于可见光的吸收。尤其是X位置为F原子的A2BNiF6的4种双钙钛矿带隙值为1.52~1.69 eV，非常适合作为光吸收材料。光学性质研究表明，A2BNiF6双钙钛矿是一种透明材料，在透明发光材料方面具有广泛的应用前景。尽管相对于杂化泛函存在一定误差，但这些研究为双钙钛矿太阳能电池的吸光材料提供了理论支持。

在实验合成染料WD8的基础上,设计了一系列新型双供体结构的染料ME301-ME306； 并利用密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT)和含时密度泛函理论(Time-dependent Density Functional Theory, TDDFT)进一步研究了其物理和电子性质,包括几何结构、IR光谱、吸收光谱和光捕获效率((Light Harvesting Efficiency, LHE)。结果显示,染料ME302中的供体芴基团是更有前途的官能团,特别是染料ME306与染料WD8相比,不仅具有较高的摩尔消光系数以及红移了50 nm, 而且覆盖整个可见光范围,具有较宽的吸收光谱。另外,染料ME306能够将电子有效地注入到TiO2导带中。这种新型双供体结构染料的设计可以为高效染料敏化太阳能电池的研究提供新的策略和指导。

采用金催化化学腐蚀和钝化两个过程成功制备了黑硅。利用原子力显微镜、分光光度计、红外光谱仪和光致发光光谱仪分别对黑硅的微观结构、反射率、表面状态和发光性能进行了研究。结果表明:黑硅表面呈现山峰状的微观结构,其平均反射率可低至3.31%。光致发光光谱上出现了3个发光峰，分别由量子限制效应、硅氧烯、杂质和缺陷引起。