钙钛矿氧化物铁电半导体材料以其优异的光吸收和热稳定性在光伏领域得到了广泛的关注,并且在光传感器、热敏材料、太阳能电池等方面具有潜在的应用前景。近年来,随着环境的可持续发展,Bi_0.5Na_0.5Ti O₃绿色无铅材料成为人们研究的焦点,但在半导体铁电光伏方面却鲜有报道,其主要原因是纯Bi_0.5Na_0.5Ti O₃材料具有较高的带隙,限制了在半导体光伏领域的发展。为解决这问题,本文以Bi_0.5Na_0.5Ti O₃基陶瓷为研究主体,用固相法制备了A位Ba/Ag、B位Nb/Ni联合替代改性的Ba_xBi_0.5-0.5xAg_0.05-0.5xNa_0.45Ti_1-xNi_0.5xNb_0.5xO₃（BANT-x BNN,x=0.00,0.02,0.04,0.06,0.08）半导体陶瓷,以及钛铁矿材料掺杂改性的（1-x）Bi_0.5Na_0.5Ti O₃-x ATi O₃（（1-x）BNT-x ATO,x=0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,A=Ni、Mn、Co）半导体陶瓷。并对其介电、铁电性能、光学带隙和光伏性能进行系统研究。BANT-x BNN（x=0.00-0.08）半导体陶瓷均为钙钛矿结构,且无明显的第二相。x>0.06时,位于高角度的位置出现了分叉峰,说明钙钛矿型BANT-x BNN陶瓷的结构由菱方相向伪立方相转变。所有的BANT-x BNN陶瓷均表现出良好的铁电性能和磁性能,以及具有弛豫铁电体的特性,并且x=0.06时,饱和极化和磁化强度均达到了最大值。掺银Bi_0.5Na_0.5Ti O₃材料的禁带宽度可大幅度降低到约2.3 e V。选择的2.0 k V极化的BANT-0.04BNN陶瓷的短路电流(J_sc)为2.79 n A/cm²,开路电压(V_oc)为0.54 V。所有NiTiO₃掺杂改性的（1-x）BNT-x NTO（x=0.02-0.10）半导体陶瓷陶瓷均具有良好的铁电性能,x=0.06时有最大极化值。随着Ni Ti O₃的加入,弥散因子γ从1.732略微降低到1.571。此外,Ni掺杂可以使Bi_0.5Na_0.5Ti O₃材料的带隙显著减小到约2 e V。并且陶瓷具有良好的顺磁性能,最大磁化强度(M_max)分别为25.21、30.54、38.39、49.03和57.97 memu/g。在0.94BNT-0.06NTO化合物中,XPS谱图表明Ni离子为+2价态,Bi³⁺和Bi⁰⁺的峰面积比约为4:5,Ti⁴⁺和Ti³⁺的峰面积比约为1:2。此外,该复合材料的短路电流(J_sc)为1.36 n A/cm²,开路电压(V_oc)为0.35 V。对MnTiO₃掺杂改性的（1-x）BNT-x MTO（x=0.02-0.10）半导体陶瓷进行铁电性及光伏性能的研究可知,所有含量的陶瓷均表现正常的铁电性能,且在x=0.06时,具有最小的P_m、P_r和相对较低的E_c。且在介电温谱中可知,陶瓷为弥散型铁电体。同时陶瓷具有良好的顺磁性能,最大磁化强度(M_max)从47.64 memu/g增加到110.06memu/g。在Ag/0.94BNT-0.06MTO/ITO器件中,陶瓷表现出良好的光伏性能,光照极化后其V_oc和J_sc分别约为0.26 V和1.72 n A/cm²。CoTiO₃掺杂改性的（1-x）BNT-x CTO（x=0.02-0.10）半导体陶瓷均为钙钛矿结构,且具有良好的铁电性能,并在x=0.06时矫顽场最小。且陶瓷也具有弛豫特性和顺磁性。0.94BNT-0.06CTO极化陶瓷的光伏性能得到明显改善,其J_sc和V_oc分别为1.00n A/cm²和0.13 V。且从复阻抗测试可以看出,随着温度的升高,陶瓷的电阻逐渐降低,晶粒和晶界的活化能分别为0.48、0.52 e V,且陶瓷表面与电极间具有界面效应。