太阳能总量丰富、覆盖面广，被认为是最具有发展潜力的可再生清洁能源。光伏发电是开发利用太阳能的重要方式之一。薄膜太阳能电池因为具有大幅度降低光伏发电成本的潜力而得到广泛关注。其中，以Cu₂SnS₃为代表的Ⅰ-Ⅳ-Ⅵ族三元半导体化合物以及Cu₂ZnSnS₄为代表的四元半导体化合物因为具有带隙宽度适合于太阳光谱吸收的直接带隙，是薄膜太阳能电池的理想吸收层材料，近年来在光伏发电领域受到广泛关注。本论文工作围绕着Cu₂SnS₃类三元半导体化合物的制备以及由这类化合物出发合成Cu₂ZnSnS₄类四元化合物的反应性能为重点展开研究。本论文研究中，以CuCl₂2H₂O、SnSO₄、单质S为反应物，乙二胺作溶剂，通过溶剂热法在200℃，24h条件下合成了Cu₂SnS₃化合物纳米颗粒。并且，将纳米颗粒制作成墨水，用旋转涂布后硫化退火方法在玻璃衬底上制作了Cu₂SnS₃薄膜。用Se单质部分或完全替代单质S，通过类似的溶剂热法，我们制备了不同Se含量的Cu2Sn（S1-xSex）3化合物，随Se含量增加，Cu2Sn（S1-xSex）3化合物颗粒尺寸减小，晶格常数减小，禁带宽度变小。本论文还考察了用GeCl4作为Ge源部分或全部取代原料中的SnSO₄，通过溶剂热法制备了不同Ge含量的Cu₂(Sn_1-xGe_x)S₃化合物，XRD和UV-vis测试结果显示Cu₂(Sn_1-xGe_x)S₃化合物晶格常数与禁带宽度随Ge元素比例线性变化。这一结果表明，通过Ge元素定量替代Sn元素，可以实现调节并优化Cu₂SnS₃化合物禁带宽度，为提高器件光电转化效率打下基础。用制备的Cu₂SnS₃颗粒与ZnS颗粒在溶剂热条件下反应得到Cu₂ZnSnS₄化合物颗粒，实现了Cu₂ZnSnS₄四元化合物材料的两步法合成。并且，通过Cu₂(Sn_1-xGe_x)S₃与ZnS反应的技术路线，实现了Cu₂Zn(Sn_1-xGe_x)S₄材料的制备。综上所述，本论文工作系统研究了以溶剂热反应制备Cu₂SnS₃类半导体化合物材料的方法学。在Cu₂SnS₃化合物体系中用部分Se元素取代S元素，或者用Ge元素部分取代Sn元素都能实现对于禁带宽度的调节，并且通过控制Se元素或者Ge元素的掺杂比例实现定量调节禁带宽度的变化幅度。这一结论对于其他硫族半导体化合物的研究有重要意义。同时，完成以Cu₂SnS₃为中间产物的两步法合成Cu₂ZnSnS₄材料，对于Cu₂ZnSnS₄材料的制备、材料中同族元素替代以及反应路径机理的研究都提供了重要的参考。