有机无机杂化材料是由无机骨架和有机组分组成的一类材料，兼具无机骨架的优异电子传输性能和稳定性以及有机组分的低生产成本和结构多样性的双重优点，因此，有机无机杂化材料在催化、传感器、药物传输系统、发光器件以及太阳能电池等领域具有广泛的研究价值和潜在的应用前景。有机无机杂化材料，特别是钙钛矿体系，短时间内在太阳能电池领域取得了巨大的进步。特别是以CH3NH3PbI3为代表的钙钛矿光吸收层材料，在太阳能转化效率方面取得了惊人的成绩;由于其低的载流子复合、低的缺陷态密度、高的光吸收系数和优异的电子传输性能，其太阳能转化效率由最初的3.8％飙升至22.1％。再者，鉴于钙钛矿太阳能电池低的生产成本和高的能量转化效率，从而使其成为第三代太阳能电池中具有代表性的高性能太阳能电池。然而，铅元素的毒性以及CH3NH3PbI3类钙钛矿的本征不稳定性，限制了其大规模开发和商业化步伐。在本论文中，以无毒的铋元素代替铅元素，制备了有机无机杂化铋基单晶[(CH3)2NH2]3[BiI6]。以该材料为基础，其制备过程、稳定性、形貌控制、光电性能和光催化分解HI制氢的性能。具体如下:　　(1)首次以溶剂热的方法制备了[(CH3)2NH2]3[BiI6]单晶，单晶尺寸达到毫米级别，且晶体纯度高。进而系统的研究了[(CH3)2NH2]3[BiI6]的光电性能。实验表明[(CH3)2NH2]3[BiI6]具有本征稳定性，即较高的热稳定性、光稳定性和空气稳定性。通过能级分析，选择二氧化钛作为电子传输层，首次将[(CH3)2NH2]3[BiI6]作为光活性层，组建了太阳能电池器件，所得电池性能指标:开路电压0.58V，短路电流0.12mA cm-2，填充因子31.76％，电池转化效率0.025％。这为设计无铅、高稳定性的有机无机杂化材料作为光活性层提供一种新思路。　　(2)针对于第一部分制备出不同形貌的[(CH3)2NH2]3[BiI6]晶体，研究了晶体由六边形到纤维状转化的机理和演变过程。实验发现，碘化甲胺的存在能够提高晶体的结晶性和尺寸，其机理可能是碘离子的存在提高了晶体的结晶度，甲胺离子的存在提高了晶体的尺寸。由六边形到纤维状的演化是甲胺阳离子和甲酸共同作用的结果，即甲酸促进晶体以垂直于六边形面方向上取向生长，而甲胺阳离子使晶体的尺寸增加，两者共同作用下，使六边形晶体演化为纤维状晶体。进一步通过光学显微镜观察了晶体由六边形到纤维状的演变过程。再者，通过时间分辨荧光光谱，发现纤维状晶体具有更高的荧光寿命(1.95ns)。这为合成具有优异电子传输性能的纤维状晶体提供了一种新思路。　　(3)利用简单的溶液法合成了[(CH3)2NH2]3[BiI6]晶体，通过XRD分析表明，此方法和溶剂热方法所得材料为同一物质;同时，此方法较第一章中的溶剂热方法更加简单和快捷。再者，以[(CH3)2NH2]3[BiI6]作为均相催化剂，研究了其光催化分解HI制备氢气的活性。在此基础上，通过引入共催化剂铂，大幅提高了其产氢性能。在465nm LED灯下，其量子效率达82.8％，且100小时后，仍有稳定的产氢活性。研究发现，引入的铂离子并未还原为铂单质，而是以Pt2+和Pt4+的形式存在。同时，铂的引入，不仅提高了产氢活性，而且提高了其在550nm到900nm可见光区的吸收。这为设计用于光催化和光电器件的高效杂化半导体材料提供了新途径。