二维材料因其独特的性质以及超薄的厚度和二维结构而受到广泛的关注。除了石墨烯引起了巨大的研究兴趣外,其他的二维材料比如过渡金属硫化物也一直被研究而且应用到很多领域,包括电子器件和光电器件等。硫化钼（MoS₂）因六方密堆积的石墨层状结构,较大的带隙,良好的电学、光学特性以及悬空键的缺失而成为目前广泛研究的半导体材料。硫化钼在很多领域都具有广泛的应用,如场效应晶体管、有机发光二极管、电极以及助催化剂等。本文探究了化学气相沉积法制备硫化钼的最佳实验条件,研究了基于硫化钼的场效应晶体管以及太阳能电池的结构和性能。本文采用化学气相沉积法,以硫化钼饱和溶液为原料,氩气为输运气体,在Si衬底上沉积纳米MoS₂薄膜。并利用扫描电子显微镜、金相显微镜、X-射线衍射仪、UV-3600分光光度计和霍尔效应仪对不同的反应温度、反应时间以及退火温度的MoS₂薄膜样品进行形貌结构、光电特性的表征,得出最佳的实验制备条件:反应温度为550°C、反应时间为20min、退火温度为850°C。本文采用化学气相沉积法,在SiO₂/Si衬底上制备了以金属Ni为接触电极的背栅式MoS₂场效应晶体管。并系统地研究了纳米MoS₂薄膜的相关特性以及所制备的MoS₂晶体管的电学特性。MoS₂场效应晶体管具有良好的转移特性和输出特性,其室温电流开关比可达1.9×105、跨导高达5.4μS/μm且迁移率值为368cm2/（Vs）,这些实验结果说明了MoS₂晶体管的栅极对晶体管有良好的调控作用。最后,本文采用化学水浴法以及化学气相沉积法,在透明导电玻璃衬底上制备了MoS₂/CdS异质结太阳能电池。并系统地研究了所制备的MoS₂和CdS薄膜的形貌结构、光吸收特性、电学特性以及MoS₂/CdS异质结太阳能电池的光电特性。发现所制备的MoS₂薄膜以及CdS薄膜具有良好的晶体结构和电学特性;所制备的MoS₂/CdS异质结太阳能电池的光吸收范围为350-800nm,这有助于改善太阳能电池的光转换效率;另外,MoS₂/CdS异质结太阳能电池具有良好的整流特性和光电特性,其开路电压为0.66V、短路电流为0.136μA,与其他基于硫化钼的太阳能电池的数据相当。