金属硫化物作为半导体材料领域中的重要组成部分,以其多样的结构和优异的理化性能,受到越来越多学者的关注和研究。在众多的金属硫化物中,硫化铜(Cu_2-xS)晶体内部包含大量空穴,是一种典型的P型半导体材料。因其在宏观磁学、光学、电学、热力学、生物学上表现出与众不同的性能,而成为许多前沿应用领域中非常热门的研究材料。而这些性能与其晶体结构和形貌有着紧密的联系。众所周知,Cu_2-xS作为一种包含化学计量及非化学计量的铜硫化合物拥有多种晶体结构和多样的形貌。然而,它们却很容易受环境变化的影响而相互转化,使得性能也发生巨大变化,导致其所适合的用途也发生变化。因此,研究它们之间的相变机理及相应的应用非常有意义。本文基于两步加热法,以乙二醇和三亚乙基四胺为溶剂,二水合氯化铜（Cu Cl₂.2H₂O）为铜源,硫脲（CH₄N₂S）为硫源,仅通过调节溶剂配比就实现了花状Cu S向近球状Cu₂S再到正六边形Cu₇S₄纳米片的转变。结合SEM、TEM测试讨论了晶体形貌、尺寸对其光电性能的影响,并深入分析了其相选择机理。此外,由于硫化铜优异的光电性能,在本文中拓展了其在光催化降解有机染料和作为染料敏化太阳能电池（DSSC）对电极的应用研究。研究了所制备的三种不同硫化铜材料（Cu S,Cu₂S,Cu₇S₄）对亚甲基蓝、罗丹明B、甲基橙三种有机染料的降解过程,探究了它们对不同有机染料的降解性能。结果表明,三种硫化铜对亚甲基蓝的降解效果相对更好,在50 mg硫化铜加入量中,分别达到了100%、93%、98%,的降解率;对罗丹明B次之,在50mg硫化铜加入量中,只有Cu S和Cu₇S₄对罗丹明B有降解效果,分别达到100%和75%降解率;三种材料对甲基橙基本无降解。这是由于Cu S特殊的形貌而拥有更大的比表面积以及本身合适的带隙值引起的,故在三种材料中其降解效果最好。在染料敏化太阳能电池应用研究中,分别将三种材料的粉末溶于丙三醇溶液配制成半固态胶体,通过简单的刮涂工艺得到不同的硫化铜薄膜。在200℃、250℃、300℃退火10 min,得到不同硫化铜薄膜对电极。研究发现Cu S、Cu₇S₄在250℃电学性能较好,方块电阻在三个退火温度中较低,分别为3.39Ω/sq、4.52Ω/sq,并分别达到3.62%和3.24%的电池效率。而Cu₂S在300℃退火温度电学性能相对较好,方块电阻为三个温度最低值7.69Ω/sq,实现2.72%的电池效率。其中Cu S薄膜作为对电极电池效率相对较高,这主要得益于其本身包含大量空穴相当于拥有大量载流子,具有半金属性,电导率高,电池的内电阻小。其次,自身花状多孔结构使其拥有更大的比表面积,能够提供更多的活性位点,有利于催化还原电解质,提升电池性能。