近年来,虽然CH₃NH₃PbI₃类钙钛矿太阳能电池发展迅猛,但是其在化学稳定性方面的问题却不容忽视。主要原因是离子迁移会导致CH₃NH₃PbI₃的I-V曲线异常滞后,从而大大降低了器件的稳定性。因此,探索阻碍主要离子迁移的机理,对提高电池的稳定性及设计出高性能的钙钛矿太阳能电池具有指导意义。本文选取了溴及铯离子分别替换碘离子和甲基铵阳离子,并且计算了相应的卤素空位和间隙离子的迁移势垒,最后又利用密度泛函理论研究了替换后钙钛矿的光电性能等。本文的主要内容如下:（1）用溴离子对CH₃NH₃PbI₃中的碘离子分别进行50%和100%替换,并针对卤素离子分别设计空位和间隙离子缺陷,分别计算了CH₃NH₃PbI₃,CH₃NH₃PbBr₃和CH₃NH₃Pb(I_0.5Br_0.5)₃三种钙钛矿中卤素离子的迁移势垒。结果表明溴替换能有效地增大卤素离子的迁移势垒,从而抑制卤素离子的迁移;（2）分别计算溴替换后的三种钙钛矿的带结构和光吸收系数,结果表明,CH₃NH₃Pb(I_0.5Br_0.5)₃和CH₃NH₃PbBr₃的带隙均比CH₃NH₃PbI₃的带隙有所增大,而光吸收性能均不同程度的劣于CH₃NH₃PbI₃。这表明用溴对碘离子进行部分替换,可在保持光电性能基本稳定的同时提高材料的稳定性;（3）用铯离子对CH₃NH₃PbI₃中的甲基铵阳离子进行半替换和全部替换。结果表明,三种钙钛矿的带结构及带隙值都十分相近,而且光吸收能力也基本相同。虽然用铯进行全替换不能有效地增大碘离子的迁移势垒,但是半替换的铯却能够大幅度增加碘离子的迁移势垒,从而抑制碘离子的迁移。