钙钛矿太阳能电池凭借其较低的生产成本、优异的光电性能已经成为了最具有前景的新型第三代太阳能电池之一。而在钙钛矿太阳能中拥有电子和空穴输运作用的传输层材料,更是保证电池稳定性和光电转换效率的关键。如何获得高导电率的传输层材料,以及理解传输层材料与钙钛矿的结合机理是目前研究亟需解决的问题之一。本文运用密度泛函理论,使用第一性原理计算研究了空穴传输层材料NiO在掺杂几种常见的元素（Ag、Cu、Mg）后导电类型的变化、钙钛矿四方相和正交相的表面性质以及其与电子传输层材料富勒烯衍生物（PCBM）吸附后的性质变化,结果表明:（1）掺杂Ag和Cu原子后会导致空穴传输层材料NiO呈现P型掺杂的性质,改善了导电能力,出现半金属性,并在电子自旋密度图中可以直接观察到掺杂原子（Ag或Cu）及其邻近O原子周围的强极化。掺杂Mg原子后,NiO的体系导电性质未改变,其禁带仍存在巨大的带隙,也未发现明显的自旋极化现象,也不存在半金属性。（2）无论是钙钛矿的四方相或者正交相,表面的带隙宽度大小都有如下规律:缺陷端面>MAI端面>PbI₂端面。从平均电荷密度角度观察,对于（001）和（110）面,拥有MAI的端面其电子会从次表层的PbI₂面向MAI和缺陷端面发生转移,有益于钙钛矿与电子传输层之间电子的传输,而拥有PbI₂端的表面,电子将会从表面的PbI₂端面传输到次表面的MAI面,不利于电子的传输。（3）四方相钙钛矿不同特征端面与PCBM不同端吸附分析表明,是对于四方相钙钛矿的（001）面和（110）面,PbI₂端面与PCBM的吸附能要大于缺陷端面和MAI端面与PCBM的吸附能。而对于PCBM来说,C₇₀端与四方相钙钛矿的吸附能高于O端的吸附能。通过对能级匹配、电子态密度和分子轨道图分析,可以得出在四方相钙钛矿吸附PCBM后,10种界面模型之中电子传输能力由强到弱排列应该为:（001）MAI端面/PCBM的C₇₀端最强;其次为（110）MAI端面/PCBM的C₇₀端、（001）缺陷端面/PCBM的C₇₀端和（110）PbI₂端面/PCBM的C₇₀端;最弱的是（001）PbI₂端面/PCBM的C₇₀端和钙钛矿不同特征端面/PCBM的O端,这些界面甚至对电子的传输有阻碍作用。（4）正交相钙钛矿不同特征端面与PCBM不同端吸附分析表明,吸附能由大到小排列:（010）PbI₂端面>（010）MAI端面>（100）Pb6c端面>（010）Pb3c端面>（100）Pb5c端面。通过对能级匹配、电子态密度和分子轨道图分析,我们认为在正交相钙钛矿表面与PCBM的10种吸附模型中,（010）的MAI端面/PCBM的C₇₀端的电子传输能力最强,其次为（100）的Pb5c端面/PCBM的C₇₀端和（100）Pb6c端面/PCBM的C₇₀端,而钙钛矿不同特征端面/PCBM的O端、（010）PbI₂端面/PCBM的C₇₀端和（010）Pb3c端面/PCBM的C₇₀端之间的电子传输能力最弱,可能会对电子的传输造成阻碍作用。