CsPbI3作为被研究最广泛的无机半导体材料,具有比较好的光电性能。容易制作、成本低、载流子迁移率高、带隙较小等是CsPbI3所具备的优点,这使它被应用在很多光电器件中,像太阳能电池的吸光层、发光二极管、光电探测器等等。半导体作为信息产业的“心脏”,影响着未来科技的发展,所以对于半导体材料—CsPbI3的研究就变得至关重要。但是CsPbI3存在不稳定性的问题,在室温情况下容易发生相变,转变成光电性能较差的黄色正交相。因此本论文基于第一性原理,采用理论计算的方法对CsPbI3的不稳定性的内在机理进行了深入的探讨,系统地讨论了 CsPbI3四种晶相的晶体结构和性能特点,并从微观角度对立方相CsPbI3的内在缺陷和表面水分子的吸附过程进行了剖析,这为以后的实验研究和实际应用提供了可参考的数据。首先,对CsPbI3四种晶相的晶格结构进行了系统的分析,结果表明,稳定相CsPbI3的八面体堆栈方式与其他三种相不同,这是立方相CsPbI3在室温下不稳定的主要原因。稳定相的八面体畸变严重,导致带隙增加,而且共边的堆栈结构使其价带平滑,激子电离能大,载流子不易电离,导电性能较差。从晶格动力学的分析中可以发现,黑色相的不稳定性是由I的迁移导致的。其次,对立方相CsPbI3的本征缺陷进行了研究,探讨其与稳定性的关系。本文研究了对CsPbI3影响较大的与Pb、I有关的所有缺陷的结构和电子性质,结果发现:在不同的化学环境下,Pb空位的形成能是最低的,最容易形成,这说明Pb空位的存在是影响立方相CsPbI3结构稳定性的主要缺陷;在富I情况下,具有更多的浅能级,所以保持较高的I浓度有利于改善光电性能。最后,对立方相CsPbI3表面对水的吸附进行了模拟。结果表明,不管是（Cs-I）t还是（Pb-I）t,水分子的吸附都使得表面结构稳定性变差,Pb-I键长伸长甚至断裂,八面体畸变严重。通过对吸附能的计算,将水分子的吸附位置定在中空位置,而且计算结果表明（Cs-I）t表面更容易受到水分子的侵蚀,而（Pb-I）t的水分子吸附之后更容易向内部渗透。随后又在两种端面表面进行了Ca掺杂,发现Ca的存在使得结构变得稳定,Pb-I键收缩,结合力变强,八面体的畸变减轻。进一步通过吸附能和过渡态搜索分析,发现Ca掺杂有助于抑制CsPbI3表面对水分子的吸附以及渗透,能够有效增强其抗湿性。因此结论显示Ca的表面掺杂对于CsPbI3的耐湿性有一定的促进作用。