异质结工程是一种提高半导体材料光电性能的有效方法.本文构建了全无机钙钛矿CsPbX_3 (X=Cl, Br,I)和二维五环石墨烯penta-graphene (PG)的新型范德瓦耳斯(vdW)异质结,利用第一性原理研究了CsPbX_3-PG异质结不同界面接触的稳定性,进而计算了稳定性较好的Pb-X接触界面异质结的电子结构和光电性能.研究结果表明, CsPbX_3-PG (X=Cl, Br, I)异质结具有II型能带排列特征,能级差距由Cl向I逐渐缩小,具有良好的光生载流子分离能力和电荷输运性质.此外,研究发现CsPbX_3-PG异质结能有效拓宽材料的光吸收谱范围,并能显著提高其光吸收能力,尤其是CsPbI_3具有最优的光吸收性能.经理论估算, CsPbX_3-PG的光电功率转换效率(PCE)可高达21%.这些结果表明,全无机金属卤化物钙钛矿CsPbX_3-PG异质结可以有效地提高半导体材料的光电性能,预期在光电转换器件中具有重要的应用潜力.