采用密度泛函理论（DFT），对不同过渡金属元素（Ca、La、Ti）掺杂β-Ga2O3光催化剂的催化性能进行研究。结果表明，金属元素钙（Ca）掺杂β-Ga2O3的光催化活性比纯相β-Ga2O3高大约三倍。然而，在相同位置掺杂金属元素镧（La）对光催化活性的影响却很小。金属元素钛（Ti）的掺杂导致H2和O2的析出率较低。电子结构分析说明了影响光催化效率的机理。我们的计算结果表明，在β-Ga2O3的带隙中，金属元素钙（Ca）的掺杂能使缺陷态接近价带的最大值。这使得电子得以高效的补充，因此减少从导带捕获电子的概率。相反，金属元素钛（Ti）的掺杂体系明显高于价带，使它形成一个孤立的复合中心，从而严重降低光解水反应的速率。金属元素镧（La）的添加对β-Ga2O3的电子结构没有影响，因而很少影响光催化活性。