在当前世界各国面临能源日益紧缺的情况下，人们已把廉价、清洁的太阳能作为现代开发利用的主要新能源之一。在太阳能的有效利用中，由铜铟硫/硒CuIn（S/Se）2（简称CIS）材料制备的太阳能薄膜电池以其转换效率高、成本低、性能稳定并且具有优良的抗干扰、耐辐射能力强等优点而受到各国光伏研究人员的关注。半导体纳米晶因光性能、电性能等其它优异性能依赖自身基本的粒径、形貌等改变而发生变化。不同的制备方法，将会得到不同形貌、尺寸或其它结构的无机材料，从而使光电及其它性能也有所不同。因而，采用一定的合成方法合成有特殊结构及高质量的纳米晶颗粒亦成为关键步骤。本文主要从制备特殊结构、高性能、低成本以及环境友好等角度出发，分别采用一锅煮的化学溶液法和生物模板法制备出了CIS材料。同时将制备的CIS材料分别作为太阳能电池的光吸收层和燃料敏化电池的对电极进行一些性能表征，以期CIS材料能够广泛应用于太阳能电池生产中。本论文主要工作包括以下几个部分：在第二章中，我们利用通过简易的一锅煮方法制备出了无机配体介导的不同结构的CuInS₂纳米晶。由无机配体介导，一锅煮的方法下合成了尺寸可调的CuInS₂纳米晶。实验中探讨了一系列反应条件对合成的CuInS₂纳米晶形貌及尺寸的影响，性能表征显示纳米晶在可见光范围内有很好的吸收，具有较好的光响应性能。提出了无机配体介导/有机配体介导合成CuInS₂的生长机理。同样的反应物质，其它反应条件不变的情况下，通过改变反应气氛，常压下合成了尺寸小于5nm黄铜矿结构的CuInS₂量子点，其合成的纳米晶显示出了较强的荧光性能，为CuInS₂在医学追踪器、生物标识等方面的应用提供了一种新的合成方法。另外通过改变实验中的反应溶剂，常压下制备出了纤锌矿结构的CuInS₂材料。这些实验结果显示化学反应中，无机配体添加量、温度、时间、气氛环境及反应溶剂等的选择对合成尺寸可调、形貌、结构、性能可控的CuInS₂中起到一定的作用。在第三章中，我们主要探讨了黄铜矿和纤锌矿两种结构CuInS₂纳米晶作为对电极的一些光电性能。将两种结构的CuInS₂纳米晶采用滴涂铺膜方法作为对电极薄膜使用，探索滴涂次数条件对光电转换效率的影响。光电转换效率进行测试结果表明，硒化但是没有化学后处理得到的CuInS₂薄膜作为对电极时，两种结构制得的薄膜作为对电极的转换效率几乎和铂电极持平。结果显示两种结构的CuInS₂都可以作为非铂对电极取代昂贵的铂对电极来被使用。在第四章中，我们以蝴蝶蝶翅为模板，利用生物模板法合成具有蝶翅结构的CuInSe₂材料。研究了在制备过程中煅烧温度、升温速率因素对于自然精细分级结构与形态的保真性，并对硒化后得到的具有蝶翅结构CuInSe₂材料的性能进行了初步研究。这也是第一次尝试用三元材料合成具有蝴蝶结构的CuInSe₂材料。