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鉴于目前光伏器件太阳能转换效率较低，开发高效光伏材料成为研究热点。BaTiO3作为典型的钙钛矿铁电材料，具有自发极化，可有效抑制光生电子-空穴对复合，但其带隙高达3.4eV，不能高效吸收辐照度高的可见光波段。本论文应用第一性原理研究了Ni/Pd/Pt掺杂对BaTi1-xCoxO3的带隙和极化特性的影响，为高效光伏材料的研制提供理论指导。我们构建了2*2*2和3*3*3的BaTiO3超胞，分别研究了不同浓度的Co/Ni/Pd/Pt对Ti原子的替位式掺杂以及Ni/Pd/Pt与Co共掺杂对BaTiO3的带隙和极化特性的影响。我们得到BaTi0.875Pd0.125O3和BaTi0.75Pd0.25O3两种掺杂体系的带隙落在1.4～2.0eV之间，其中BaTi0.875Pd0.125O3带隙为直接带隙，且有较好的极化特性，表明BaTi0.875Pd0.125O3是潜在的高效光伏材料。钙钛矿结构过渡金属氧化物通常含有氧空位，使其性质发生改变，因此本论文进一步研究了氧空位对上述掺杂体系光伏性质的影响。研究发现BaTi0.75Co0.125Pd0.125O2.75、BaTi0.926Co0.037Ni0.037O2.926、BaTi0.926Co0.037Pd0.037O2.926和BaTi0.926Co0.037Pt0.037O2.926四种掺杂体系满足高效光伏材料带隙和极化特性的要求。期望我们的研究对基于BaTiO3的高效太阳能光伏材料的开发具有一定的指导意义。