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2004年,Novoselov和Geim及其合作者成功地使用胶带从石墨上剥离出了石墨烯,由于其优异的电学性能、优异的机械性能、高导热性、大比表面积等,它在许多领域被称为“新材料之王”。2014年,赵立东等人发现类黑磷层状结构的SnSe单晶（Pnma相）在923 K时热电优值可达2.6。作为SnSe同族同类型的二维GeSe材料已经被证实是很有潜力的热电、光电材料,为了进一步改善GeSe热电和光电性能,本文基于密度泛函理论、玻尔兹曼输运理论以及形变势理论系统研究了应变对单层GeSe电性能、热电性能、光学性能的影响,并得出以下结论:（1）利用密度泛函理论和形变势理论计算了单层GeSe在不同应变状态下的载流子有效质量、弛豫时间和迁移率。发现单层GeSe是带隙为1.12 eV的直接带隙半导体,其面内有较强的各向异性。引入应变后,随着压缩应变量的增加,单层GeSe的带隙值逐渐减小至0 eV,单层GeSe会发生由半导体向金属的转变。在Zigzag方向或者双轴（Zigzag方向和Armchair方向同时加应变）方向施加超过1%的压缩应变时,单层GeSe由直接带隙转变为间接带隙。随着拉伸应变量的增加,单层GeSe的带隙值逐渐增大,但在Zigzag方向或者双轴方向分别施加超过7%或6%的拉伸应变量时,才由直接带隙转变为间接带隙。在无应变时单层GeSe载流子有效质量具有各向异性,在Zigzag方向具有重带特征,在Armchair方向有效质量较低,且空穴载流子的有效质量重于电子。我们发现不管在哪种方向施加压缩应变,载流子有效质量随应变程度的增加呈现逐渐减小的趋势,与此相反,有效质量随拉伸应变量的增加而逐渐增加。无应变时单层GeSe室温载流子迁移率为383.84 cm2 V-1 s-1（Zigzag、n型）、107.73 cm2 V-1 s-1（Zigzag、p型）、155.24 cm2 V-1 s-1（Armchair、n型）、266.11 cm2V-1 s-1（Armchair、p型）。加入应变后,载流子迁移率随着压缩应变量的增加而增大,随着拉伸应变量的增加而减小。在无应变时单层GeSe室温载流子寿命为59.40 fs（Zigzag、n型）、18.28 fs（Zigzag、p型）、24.02 fs（Armchair、n型）、45.15 fs（Armchair、p型）。加入应变后,载流子弛豫时间与载流子迁移率变化情况一致。（2）利用第一性原理和半经典的玻尔兹曼输运理论计算了单层GeSe在室温时的热电输运性质,包括Seebeck系数S、电导率σ和功率因子PF。我们发现应变对单层GeSe的热电输运性能具有显著的调制作用。在Zigzag方向和双轴方向施加拉伸应变会提升p型的Seebeck系数。Armchair方向和双轴方向施加应变,电导率σ随着拉伸应变量的增加而减小,随着压缩应变量的增加而增加。无应变时,单层GeSe的功率因子最高为1432.76?W/mK2（Zigzag方向、p型掺杂）,7076.21?W/mK2（Zigzag方向、n型掺杂）,3807.52?W/mK2（Armchair方向、p型掺杂）,2962.45?W/mK2（Armchair方向、n型掺杂）,对应掺杂浓度分别为:7.9468×1019 cm-3、1.3639×1020cm-3、6.6590×1019 cm-3、1.1728×1020 cm-3。在Zigzag方向施加应变会提升p型掺杂功率因子。在Armchair方向施加压缩应变会提升p型和n型掺杂功率因子。在双轴方向施加压缩应变会提升Armchair方向p型掺杂和n型掺杂的功率因子。（3）采用第一原理计算的方法,研究了应变对单层GeSe介电函数、吸收谱、光电导率等光学性质的影响。无应变时,单层GeSe的介电函数、吸收谱、光电导率最强峰所对应的能量Zigzag方向分别为:2.25 eV、2.35 eV、2.25 eV,对应的波长分别为:551.11 nm、527.66 nm、551.11 nm,Armchair方向分别为:2.30 eV、2.65 eV、2.50 eV,对应的波长分别为:539.13 nm、467.92 nm、496.00 nm,均处于可见光范围内,说明单层GeSe是极具潜力的太阳能材料。在Zigzag方向施加应变对光学性质的调控作用弱于Armchair方向和双轴方向。施加拉伸应变会使单层GeSe介电函数、吸收谱、光电导率强度强峰减弱,并且随着应变量的增加越来越弱,峰位也会发生蓝移。施加压缩应变会使单层GeSe介电函数、吸收谱、光电导率的强度强峰增强,并且随着应变量的增加越来越强,峰位发生红移。