目前一维无机半导体纳米晶体的制备已经比较成熟，但是结构相对复杂的三维纳米晶体的制备直到最近才开始研究。一维无机半导体材料有序化，被认为是构建未来纳米光电器件的基础；而一维纳米材料的阵列化，是解决这一问题的一个重要手段。CdS作为一种优良的半导体材料，在纳米催化、生物、光电等领域表现出了广阔的应用前景。本论文着重为解决上述两个问题而展开论文的研究工作，旨在通过简单、经济的手段制备具有三维结构的CdS纳米晶体及CdS纳米结构阵列，并探索它们在光电领域的应用。论文的第一章综述了CdS纳米晶体和CdS纳米结构阵列的制备及它们在光电器件应用方面的研究进展。论文第二章通过水热法制备了三维花状和支化状CdS纳米晶体。选用硝酸镉和硫脲作为反应前驱体，在引入六次甲基四胺作为有机配体的条件下，通过调节水热反应的温度、反应时间、反应前驱体浓度比例等条件，合成了大面积形貌可控的三维花状和支化状CdS纳米晶体。通过XRD、FESEM、EDX、TEM、HRTEM、RAMAN等手段，对制备的三维花状和支化状CdS纳米晶体进行了结构和形貌的表征，并研究了花状CdS纳米晶体的荧光性质。在实验研究的基础上，结合文献讨论了这些三维CdS纳米晶体的生长机理。论文的第三章采用电化学方法并结合水热法首次在导电ITO衬底上制备了CdS纳米棒阵列。把氯化镉和升华硫溶解在二甲基亚砜中作为电解液，在110℃下，在导电玻璃上先沉积一层CdS晶种，然后以此品种为基础，在合适的水热体系下，制备CdS纳米棒阵列结构。讨论了反应时间、反应温度、反应前驱体浓度等实验参数对CdS纳米棒阵列结构和形貌的影响，确定了最佳反应条件；研究了CdS纳米棒阵列在变温条件下的荧光特性。并进一步制备了聚合物／CdS纳米棒阵列复合太阳能电池原型器件(ITO／CdS纳米棒阵列／MEH-PPV／Au)，研究了其光伏特性。论文的第四章是在第三章的基础上，在多肽分子还原谷胱甘肽的辅助下，用水热法一步直接在导电玻璃上合成了具有更大长径比的CdS纳米棒阵列。通过研究反应温度、反应浓度、参加反应的多肽分子的量等条件对CdS纳米棒阵列结构和形貌的影响，提出了一步法CdS纳米棒阵列的生长机理：认为还原谷胱甘肽的量，对CdS纳米棒阵列的最终形貌结构起到关键的作用。把用一步法制备的CdS纳米棒阵列与两种聚合物半导体(MEH-PPV和P3HT)分别进行复合，制备了聚合物／CdS纳米棒复合太阳能电池原型器件，研究了他们的光伏特性。论文的第五章把在第三章中电化学结合水热法制备CdS纳米棒阵列的方法推广到PbS纳米结构的制备。其中电化学沉积中以氯化铅和升华硫的二甲基亚砜为电解液，通过改变电解液的浓度，得到了具有高度对称性的八面体和顶端削平的类八面体PbS微米结构。以八面体PbS作为晶种，硝酸铅和硫脲作为前驱体，通过水热法，在不添加任何有机溶剂和表面活性剂的条件下，得到了具有类玛雅金字塔结构的PbS微米晶体。讨论了上述三种新颖的PbS微米结构的生长机理。