光伏发电是解决能源短缺、环境污染问题的有效途径之一,硅基太阳能电池在光伏市场的份额占比超过90%,提高硅基太阳能电池的光电转换效率能极大降低光伏发电成本。构建硅基叠层电池可显著提升光电转换效率,采用带隙为1.7 eV的材料作为顶电池可获得超过45%的理论转换效率。当前已有较多带隙1.7 eV的光伏材料作为顶电池与硅基电池叠层,其中钙钛矿和III-V族半导体材料的研究较为成功,但受限于钙钛矿的长期稳定性差和III-V族半导体制备成本昂贵等问题,尚无法实现商业化应用。CdSe材料的禁带宽度为1.7eV,兼具地壳元素丰度高、价格低廉、材料稳定性好及光电性质优异等优势,是极具潜力的硅基电池顶电池吸光层材料,而当前CdSe薄膜太阳能电池缺乏从材料到器件的系统研究。本论文对CdSe的薄膜制备及材料光电性能进行了系统研究,并结合器件结构设计,对器件性能进行优化,主要内容如下:（1）利用快速热蒸发法制备CdSe薄膜,并表征其材料和光电性能。系统地研究了衬底温度、蒸发温度、蒸发时间对沉积薄膜的影响,通过控制蒸发时间精准控制薄膜的厚度,在衬底温度为400℃,蒸发温度800℃时得到六方纤锌矿纯相、微米级别晶粒尺寸、致密的高质量CdSe薄膜。光电性能表征证明了制备的CdSe薄膜具备合适的禁带宽度（1.7 eV）、高吸收系数(10~5cm-1)、窄荧光半峰宽（23 nm）,适宜用作顶电池与硅基电池叠层。（2）成功地制备了CdSe薄膜太阳能电池,实现了1.88%的器件效率。首先通过结合有机和无机空穴传输层,利用Cu I/PEDOT双空穴收集层实现了0.6%的器件效率。随后采用Zn O/Cd S的电子传输层,有效地减少了漏电问题,进一步将器件效率提升到1.50%。基于FTO/Zn O/Cd S/CdSe/PEDOT/Cu I/Au器件结构,进一步优化了CdSe吸收层的厚度。当CdSe薄膜厚500 nm时,器件的最高的光电转换效率为1.88%,其中开压为0.501 V,填充因子为58.1%,电流密度为6.45 m A cm-2。