有机无机杂化薄膜太阳能电池因其综合了有机半导体材料和无机物半导体材料的优点而备受关注,但其制备过程也同样存在着材料合成能耗高、成本高、生产工艺复杂等问题,而利用低温原位制备技术获得一种具有良好光电性能的无机半导体材料并将其与p型有机半导体复合组装成杂化薄膜太阳能电池器件是解决上述能耗及工艺问题的重要突破口。铜和银是地球上储量相对丰富的铜族金属元素,并且它们的硫化物和碘化物大都是性能优异的半导体材料。本文在低温条件下利用金属元素直接反应（DMSER）的方法在ITO导电玻璃基底上原位制备了用于杂化薄膜太阳能电池的n型半导体材料并对其光电性能进行了研究。该制备方法具有低能耗、简单灵活、不使用有机溶剂、绿色环保等优点,克服了传统的喷雾法、溶剂热、热蒸发等方法的高温高压、大量使用有机溶剂等缺点。本文中我们利用此方法成功制备了铜族化合物半导体薄膜材料:Ag₂S和CuBiI₄,并将其制备成有机无机杂化薄膜太阳能电池。相关研究主要有以下几个方面:1、在100℃¹40℃的较低温度下,通过控制反应温度和时间利用金属元素直接反应的方法在ITO基底上原位制备出大面积、致密且均匀、晶粒尺寸较大并且晶界较少的Ag₂S薄膜,将其与不同的p型半导体材料复合组装成杂化薄膜太阳能电池器件,并利用瞬态表面光电压技术（TSPV）深入研究了不同p型半导体材料在杂化薄膜中的光生载流子动力学问题。利用不同的n型半导体材料对ITO和Ag₂S薄膜之间的界面进行了修饰,并通过TSPV对其修饰机理进行了研究。最终制备的具有ITO/Ag₂S/Spiro-OMeTAD/Au结构的杂化薄膜太阳能电池器件能稳定的获得2.15%左右的光电转换效率。2、在室温（20℃³8℃）条件下,利用金属元素直接反应的方法以铋铜合金作为前驱体直接在ITO基底上原位制备了n型铜铋碘（CuBiI₄）三元化合物半导体薄膜材料,并利用XRD、HRTEM、SEM、EDS、XPS等手段对其物相进行表征。UV-Vis、PL和IPCE等结果表明灰黑色CuBiI₄的禁带宽度大约为1.81eV,适合作为光伏材料。TSPV测试结果表明所制备的CuBiI₄是一种和传统的CH₃NH₃PbI₃钙钛矿材料具有相当的光生载流子分离与传输性能的n型半导体材料。我们将其与Spiro-OMeTAD有机半导体材料复合后得到了均匀、致密的CuBiI₄:Spiro-OMeTAD本体异质结薄膜,并利用TSPV和PL对其光生载流子动力学进行了研究。最终制备具有简单结构的ITO/CuBiI₄:Spiro-OMeTAD/Au杂化薄膜太阳能电池器件获得了1.119%的光电转换效率。这是国际上首次在室温条件下成功合成带隙结构1.81 eV的CuBiI₄半导体材料并将其运用到光伏器件中,虽然其光电转换效率目前不高,但它可能会为未来全无机非铅类钙钛矿光伏材料的合成开辟一条新途径。