本发明公开了一种组分可控的铜硫硒纳米片及其制备方法和应用，其特征在于：铜硫硒纳米片化学式为CuS_xSe_1-x，0≤x≤1，制备采用简单的低温溶液法，通过改变反应物中S粉和Se粉的配比，调控CuS_xSe_1-x中x的值，获得组分可控的三元铜硫硒纳米片。本发明工艺简单、适合大规模生产，可制备具有优异光学性能的组分可控的六方晶系合金相CuS_xSe_1-x纳米片，为CuS_xSe_1-x纳米片在近红外光辐射治疗、近红外光电探测以及光伏领域的应用奠定了基础；本发明的CuS_xSe_1-x纳米片作为敏化太阳能电池的对电极材料，对多硫电解质再生具有极为突出的电化学催化活性，实现较高的光电转换效率。