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有机电子学材料是有机发光二极管、有机场效应晶体管和有机光伏等器件的核心部分，材料中电子激发态和载流子动力学是最重要的基本化学物理过程，理解这些过程是实现材料功能的关键。量子动力学方法和从头算电子结构理论的快速发展为研究这些动力学过程提供有效的手段。本文在紧束缚密度泛函理论的框架下实现混合量子/经典非绝热动力学方法：Ehrenfest平均场和势能面跳跃动力学。电子和原子核运动方程耦合演化，包含电子对核以及核对电子的耦合反馈效应，其中势能面跳跃动力学利用Tully的最小跃起数算法，能够研究皮秒量级长时间激发态过程；Ehrenfest平均场动力学在绝热表象下进行，能够进行2千原子大体系载流子动力学研究，并且利用线性插值哈密顿量的方法处理大体系存在的大量能级交叉和近简并问题。我们用这两种方法分别集中研究两个问题：1.将势能面跳跃动力学方法用于探索具有奇异的聚集诱导发光现象分子的激发态过程。我们以环戊二烯衍生物（diphenyldibenzofulvene, DPDBF）分子为例，该分子存在开环和闭环两种形式，前者是聚集诱导发光分子，后者是普通的聚集淬灭荧光分子，从激发态的无辐射跃迁过程，详细分析了两种分子非绝热动力学过程，结果表明聚集诱导发光分子无辐射过程中低频扭转模式能够有效的与电子态耦合并接收能量；而普通荧光分子这一模式被化学键限制转动。导致前者的无辐射速率（1.4皮秒）比后者的（24.5皮秒）更快。可以推测，分子发生聚集时低频运动容易受到阻碍，能量耗散通道受到抑制从而表现荧光增强。2.将Ehrenfest平均场动力学方法用于高迁移率二酮基吡咯-吡咯（diketopyrrolo-pyrrole, DPP）给体-受体共聚物和梯型-聚苯(ladder-typepoly(p-phenylenes)，LPPP)载流子传输的研究，直接通过Einstein扩散方程计算得到共聚物的迁移率；我们发现载流子的传输能力主要受到转移积分大小和前线轨道局域化长度的决定，这些因素主要是由与DPP单元相关高频声子与载流子运动有效耦合（极化子效应）以及低频扭转运动引起的。这些应用表明，我们发展的混合量子/经典非绝热动力学方法可以有效的用于研究激发态和载流子扩散过程动力学，为材料设计提供帮助。