半导体纳米晶由于自身的量子尺寸效应而表现出特殊的光电性质，特别是硫族化合物纳米晶在太阳能电池等光电器件中有着广泛的应用。本文采用热注射法，通过优化合成条件制备出单分散、高质量、形貌可控且带隙可调的Cu2XSnS4(X=Mn，Fe，Co)四元半导体纳米晶。通过XRD、EDS、UV-Vis-NIR、TEM等手段对这些纳米晶进行表征，研究了结构对磁学性质的影响，并将纳米晶制备成薄膜应用于太阳能电池：　　 (1)利用无机盐作为金属源、油胺作为配体和溶剂，并通过控制硫源首次合成出不同形貌的闪锌矿和纤锌矿两种结构的Cu2MnSnS4半导体纳米晶；在合成Cu2MnSnS4纳米晶的基础上，用磁性元素Fe、Co替换Mn，采用相同的制备方法合成出闪锌矿结构的Cu2FeSnS4和Cu2CoSnS4半导体纳米晶。　　 (2)采用SQUID对Cu2MnSnS4和Cu2FeSnS4的磁性进行测试，二者在低温时均表现出不同于本体材料的铁磁性，归因于所合成的纳米晶为新颖的闪锌矿和纤锌矿结构，所有阳离子的任意占位使磁性原子之间的距离缩短、交换作用增强。　　 (3)通过配体交换和旋涂制备出约1μm厚的均一Cu2MnSnS4薄膜，并组装成FTO/TiO2/CdS/Cu2MnSnS4/Au结构的太阳能电池测试了I-V曲线，得到1％的光电转化效率。