不可再生资源的日趋枯竭是目前人类发展面临的挑战之一,开发利用可再生且环境友好型资源是实现人类社会可持续发展的重要途径。太阳能是一种无需运输且环境友好的可再生资源,它的开发与利用在一定程度上缓解了人类对资源的急切需求。太阳能电池是一种将太阳能有效转化为电能的光电技术,目前已在全球范围得到广泛的应用。其中,新兴的一类钙钛矿太阳能电池的光电转化效率在近十年迅速提升约20%,作为吸收层的钙钛矿材料成为最有潜力的第三代太阳能电池吸收层。尽管早在钙钛矿应用于太阳能电池之前就已得到理论研究,直至目前,钙钛矿材料的理论研究主要集中于基态性质,对钙钛矿基器件的非平衡输运特性研究寥寥无几。为解决上述问题,本文构建了 Ag-MAPbI3-Ag两端探测量子输运模型,使用NEGF-DFT方法计算了平衡态和非平衡态的态密度、电荷分布、透射系数和J-V曲线,分析了与Pb重元素密切相关的SOC效应对非平衡载流子输运的增强作用。以此为基础,为改善界面和电荷累积效应,构建了Au-MAPbI3-Au两端探测量子输运模型,采用相同的方法计算了标准AM1.5G太阳光谱照射中间散射区域的MAPbI3所产生的光电流密度,其中考虑的影响参数包含光子能量、光偏振角、光入射角、偏置电压、MA阳离子取向和介质厚度。MA作为重要的光电效应调制因子,在钙钛矿的光电效应中具有关键作用。通过分析体系透射系数、态密度和I-V曲线,可推断与MA阳离子取向相关的光电流密度的增强可能来源于载流子迁移速度和迁移率的改善。