开发利用太阳能、热能等清洁能源是未来人类社会发展的必然选择，但是这些能源很难进行直接生产利用，高效能源转换材料的开发是解决上述问题的关键。硒化亚锗(GeSe)作为一种新型二维半导体材料，其在热电、光伏、光探方面都展示出了较大的应用潜力。GeSe由于其晶体结构低对称性，沿着不同的晶格取向，其光电性质会有很大的差异。因此，构筑各向异性依赖的新型电子器件或光电器件的先决条件就是通过简便易行的方法来识别其晶格取向。另一方面由于GeSe材料具有禁带宽度合适、吸光系数大、材料丰度高无毒的优势，非常有希望制备高效率薄膜太阳能电池。然而GeSe薄膜太阳能电池研究才刚刚起步，对薄膜的制备方法和性能的研究还不够深入，若想拓宽其在太阳能电池方面的应用，需要对其制备工艺有更深一步的理解。本文针对上述两个问题，具体研究内容如下：
　　(1)综合理论计算以及实验统计验证，系统地研究了新型二维材料GeSe的力学各向异性。首先通过研究GeSe材料双轴应变下的弹性能，以及沿不同轴向的杨氏模量、应力—应变关系，发现GeSe具有各向异性的力学性能，沿Armchair方向的杨氏模量最小，证明此方向具有更好的柔韧性；沿不同轴向强度跟临界应变相差很大，说明同时断开几率较小，沿某一轴向出现长条状的可能性较大。这种因由力学各向异性决定其在剥离过程中更有可能出现特殊形态，而力学各向异性又与其晶格结构息息相关，因而可以仅通过识别其剥离形态便可确定晶格取向。最后，通过实验统计分布跟偏振分辨透射光谱证实了这一猜测。
　　(2)旨在对薄膜制备工艺进行优化，以提高GeSe薄膜太阳能电池的能量转换效率。具体措施在快速升华薄膜制备方法的基础上加入后退火工艺来制备GeSe多晶薄膜。通过SEM对其形貌进行表征和分析，测试结果表明晶粒明显长大；利用XRD等手段对其晶体结构进行表征，测试结果证实了加入后退火工艺可以明显地改善硒化亚锗薄膜的结晶度；利用UV-Vis对薄膜的透射率进行分析，测试结果说明在不同条件下制备薄膜的吸光特性基本一致。最后制备顶衬结构的硒化亚锗薄膜太阳能电池，利用J-V测试、稳定性测试对GeSe薄膜太阳能电池的器件性能和稳定性进行了研究，结果表明加入后退火工艺制备GeSe薄膜进而组建的太阳能电池展现出更好的性能，光电转换效率为1.28%，在放置长时间后，器件性能衰减很小，表现出良好的稳定性。