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有机共轭材料在光电子领域具有广泛的应用前景，无论在学术界还是在工业界都引起了广泛兴趣。光电子器件的表现性能与有机共轭材料的电荷转移过程和能量转移过程密切相关。了解相关的动力学机制，才能有效地设计分子材料和电子学器件，为相关的实验工作提供理论支持和方向指导。有机半导体材料的迁移率是衡量电子学材料性能的重要参数。由于有机材料体系的复杂性，目前实验所得到的材料迁移率很不一致。本博士论文的目的是发展理论化学方法，研究电荷在有机材料中的迁移率，从第一性原理来预测材料的本征迁移率。
电荷传输过程可以分为两类：即能带电子的相干输运与耗散粒子的跳跃(hopping)过程。有机分子振动对电子传输具有很大的散射。我们采用hopping模型来描述电荷的迁移过程。从Marcus电荷转移理论出发，研究分子间电子转移速率，然后通过随机行走Monte Carlo模拟获得粒子扩散系数，最终通过Einstein公式，预测出材料的迁移率。整个计算是第一性的，不需要任何实验参数。转移积分和重整能是影响电荷转移速率的重要因素。对现有的求转移积分方法进行正确性比较，并研究了各种化学修饰对重整能的影响。我们先后对多种分子材料的传输性能进行考查：并五苯与并五噻吩分子体系、寡居噻吩系列、三苯胺类分子、肽菁类分子等。考查了分子结构、分子间堆积模式与传输性能之间的关系。并给出合理的迁移率预测结果。为设计新型的，高效的传输材料提供了有利依据。
对有机共轭分子间的F(o)rster能量转移过程进行研究。对一组共轭低聚物作激发态计算，根据给体分子的发射光谱与受体分子吸收光谱的交叠程度，获得有效的F(o)rster能量转移过程。采用量子化学半经验计算方法来计算电子耦合项，该项中不仅包含电子跃迁密度项，还包含对角库仑项。这种计算方法要优于点偶极模型和多偶极方法，对角库仑项的存在使得计算结果更准确。