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由于CZTS和CZTSe具有高的吸收系数(1×105cm1)，与太阳光相匹配的合适的禁带宽度，高辐射稳定性，较高的能量转换效率等优秀性质，因此可以作为下一代光伏材料。目前文献报道了许多CZTSe纳米材料的合成方法，主要包括物理方法和化学方法。其中物理方法成本较高，纳米晶的尺寸和形貌难以控制，很难得到单分散性的纳米晶；因为化学方法易操作，可以通过传统的仪器合成，并且成本比较低廉，所以使用化学方法合成CZTSe纳米材料较为广泛。化学方法合成的CZTSe纳米材料通常含有长链的有机配体包覆在纳米晶的表面，有利于纳米晶的均一成核，易于得到单分散的纳米晶。但是，长链的有机配体也起到绝缘层的作用阻碍了电子传输和光电分离，限制了其在电子和光电器件方面的应用。在本论文中，采用配体交换法和一步法制备出了不含有机配体的水溶性的CZTSe纳米晶，系统研究了配体交换前后对CZTSe的光电化学性能的影响。主要研究内容如下：（1）采用配体交换法，使用的非金属硫化物(NH4)2S作为无机配体首次合成了纯无机CZTSe纳米晶。IV和霍尔效应测试结果表明纯无机CZTSe薄膜具有优秀的电子传输性能。纯无机CZTSe薄膜作为对电极应用在染料敏化太阳能电池中，结果发现光电流密度迅速从配体交换前的4.48提高到14.17mA/cm2，并获得了7.06%能量转换效率。研究结果表明配体交换后纯无机的CZTSe薄膜作为染料敏化太阳能电池对电极可以避免高温退火。循环伏安(CV)和电化学阻抗分析表明纯无机CZTSe薄膜具有较好的催化性能和良好的导电性，可以作为高效的对电极应用在染料敏化太阳能电池中。（2）通过优化实验条件使用一步法，在过量的硒粉条件下利用金属氯化物和硒粉反应在较低温度下成功合成了CZTSe纳米片。过量的硒粉条件下提高了金属氯化物与硒粉的反应速率。可以通过调节滴加纳米片的水相分散液的体积控制薄膜的厚度，制备不同厚度的薄膜。研究了纳米片水相分散液薄膜的质量和高温硒化对纳米片薄膜结晶性的影响，结果表明配体交换后有机配体的移去，薄膜经过高温硒化结晶性提高。（3）采用一步法，使用金属乙酰丙酮化合物，在过量的硒粉条件下成功合成了CZTSe纳米晶。过量的硒粉提高了金属乙酰丙酮化合物和硒的反应速度，使纳米晶在较低温度下成核。详细讨论了配体交换前后的纳米晶的形貌，表面和光电性能。结果表明合成的锌黄锡矿结构的纳米晶禁带宽度大约1.7eV。使用S2-配体交换后CZTSe纳米晶表面的长链的有机分子被移去从而有效的降低了薄膜的电阻。由于CZTSe在太阳能电池中具有潜在的应用价值，利用能级图研究了吸收层和CdS层之间的相互作用。通过CV测试，发现配体交换前CdS的导带低于CZTSe吸收层， CdS和CZTSe界面形成尖谷结构增加了多数载流子的复合，随着CdS和CZTSe导带差值的增加复合增加；然而配体交换后CZTSe薄膜的HOMO和LUMO能级向下移动，CdS和CZTSe界面能级匹配后，配体交换后尖锋结构易于形成。这种结构相当于势垒的作用阻止了从ZnO到CZTSe层电子的注入，因此减少了电子之间的复合。（4）通过简化实验步骤，采用一步合成法，改变实验条件成功合成了无配体的Cu2ZnSnS4纳米晶。XRD，紫外可见吸收和激光拉曼数据分析研究了的Cu2ZnSnS4纳米晶的形成过程。研究结果表明当温度升至180oC时，成功合成了锌黄锡矿结构的Cu2ZnSnS4纳米晶；通过对550oC的氩气保护下高温退火和550oC的氩气保护下高温硒化后的Cu2ZnSnS4纳米晶薄膜的形貌和电化学性能分析发现Cu2ZnSnS4纳米晶薄膜在550oC的氩气保护下高温硒化得到了锌黄锡矿结构的Cu2ZnSnSe4薄膜,并且550oC的氩气保护下高温硒化后，薄膜的电阻率减少。