近年来,钙钛矿材料（ABX3,X=Cl,Br,I）因其荧光量子产率（PLQY）高及发光光谱可调,在光电领域展现出广阔的应用前景。其中铅卤钙钛矿由于具有一系列优异的光电特性,得到了研究人员的广泛关注。然而,铅卤钙钛矿中铅的毒性以及材料本身的不稳定性会限制其商业化应用。因此,开发和制备性能优异和稳定性高的无毒非铅类钙钛矿材料成为解决上述问题的一个重要途径。本文聚焦于非铅铜基类钙钛矿体系,通过选取不同碱金属阳离子作为A位,研究不同碱金属元素对铜基类钙钛矿材料的形貌和光学性质的影响,并深入研究了它们的发光机理。在此基础上,探索了这三种材料在光电器件方面的应用。本文具体内容如下:1)基于酸辅助生长高质量Cs3Cu2Br5单晶的白光发光二极管（WLEDs）针对传统方法制备的Cs3Cu2Br5单晶质量不佳的问题,本文采用酸辅助蒸发结晶的方法制备了Cs3Cu2Br5单晶,通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）及荧光光谱仪等仪器对材料的结构和光学性质进行了详细研究。Cs3Cu2Br5单晶在464 nm附近有一个宽光谱的蓝光发射,并且表现出大的Stokes位移（164 nm）和长的光致发光（PL）寿命（20.03μs）。进一步的研究表明,其蓝光发射源于自陷态激子（STEs）。与其他制备Cs3Cu2Br5的方案进行对比,本文提出的酸辅助生长出的Cs3Cu2Br5单晶结晶性更好,其PLQY可达38.7%。稳定性测试表明Cs3Cu2Br5单晶具有优异的空气、光以及热稳定性。因此,将具有良好稳定性的Cs3Cu2Br5单晶与黄色荧光粉充分混合,制备了WLEDs。由于Cs3Cu2Br5单晶具有宽的发射光谱,制备的WLEDs的显色指数（CRI）可达81,色温（CCT）为6700 K。2)基于大尺寸K2Cu Br3单晶的可见光通信采用降温结晶的方法合成了大尺寸的棒状K2Cu Br3单晶,长度可以达到厘米量级。在对K2Cu Br3单晶的结构和光学性质研究中发现,K2Cu Br3具有一维结构,其在383 nm附近有一个宽光谱的紫光发射,同样表现出大的Stokes位移（83 nm）和长的PL寿命（63.9μs）,其PLQY高达79.2%。通过对K2Cu Br3单晶的稳定性进行研究,发现K2Cu Br3单晶具有良好的空气、光和热稳定性。将这种高发光效率的K2Cu Br3单晶作为发光材料应用于可见光通信（VLC）光源中,实现了光信号的产生和传输。其中,可见光通信的带宽和信号传输速率分别为20 MHz和248 Mbps,进一步展现出铜基类钙钛矿在无线光信息传输方面的潜力。3)基于Rb2Cu Br3纳米晶的柔性X射线闪烁体成像同单晶相比,柔性稳定的纳米晶薄膜更有利于器件广泛应用。因此,我们采用热注入法合成了Rb2Cu Br3纳米晶,研究了所制备纳米晶的形貌结构和光学性质,同时对其稳定性进行研究。在此基础上,使用模板法制备了大面积高质量柔性薄膜,并将其应用于X射线闪烁体成像中。Rb2Cu Br3闪烁体在紫外光和X射线激发下均表现出STEs发光的典型特征。此外,Rb2Cu Br3柔性闪烁体薄膜具有良好的弯折性,在2000次的重复弯折下PLQY仅下降不到20%。通过X射线成像实验,实现了基于Rb2Cu Br3柔性闪烁体薄膜的高空间分辨率和清晰成像,证实了该材料在射线成像方向的应用潜力。综上所述,针对铅基钙钛矿的毒性和稳定性问题,本文探索制备了三种铜基类钙钛矿材料,分别研究了其结构、光学特性及稳定性,发现他们具有优异的光学性能和良好的稳定性,并将其分别应用于WLEDs、可见光通信和X射线闪烁体成像等领域。该研究为推动无机铜基类钙钛矿在光电应用领域的进一步发展提供了新的研究思路。