太阳能是非化石能源的主要来源之一。在各种太阳能转化与利用技术大力发展的形势下,其受光照时间和地域性影响的供能持续性问题越来越引起关注,存储太阳能是有效的解决途径。光充电材料具有独特的光诱导电荷存储效应,可以在同一材料中实现光电转换和电荷存储。氮化碳的庚嗪环平面共轭骨架,使其具有半导体特性和类石墨烯二维纳米结构,是目前发现光诱导电荷存储效应最显著的材料,已成功实现了单体电池直接存储太阳能并以电能的形式释放。但其光诱导电荷储能性能还有待提高,需要对其作为光充电电极的工作机理和机制进行深入研究,以探寻电池性能提高的有效途径。本文通过调节“氮源”（C2H4N4）和“碳源”（C6H8O7）的摩尔比（以MC2H4N4:MC6H8O7表示）实现对氮化碳材料带边位置、光学带隙、微观形貌和分子结构的调控。采用紫外-可见吸收光谱和透射光谱分析光学带隙值;采用紫外光电子能谱（UPS）分析HOMO轨道能量值;结合光学带隙和HOMO轨道能量值计算LUMO轨道能量值,以获得所合成氮化碳材料的能带结构特征。通过液态核磁共振谱（NMR）分析共轭骨架结构;通过X射线光电子能谱（XPS）分析C、N原子的成键特性,并计算共轭骨架中C=N-C和C=C-C的相对比例,以获得所合成氮化碳材料的分子结构特征。通过透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）表征所合成氮化碳材料的微观形貌和元素组成。在光照条件下,采用循环伏安技术（CV）结合理论分析方法研究电极反应特性;通过恒电流充放电技术（GCD）测试光诱导电荷存储性能。研究发现,氮化碳的带隙和带边位置与其共轭骨架分子结构密切相关。在庚嗪环主链中引入碳环,形成C=N-C和C=C-C杂化共轭骨架,可将其带隙值降低到1.74 e V左右,并形成由二维薄壁构成的多孔网络微结构,为氮化碳材料发生光电转换和电荷存储提供了非常有利的能带结构和微观形貌条件。电极反应特性研究发现,氮化碳电池产生光诱导电荷存储行为时,电子扩散控制过程比赝电容过程更加占据优势。电池的光诱导电荷存储容量主要来自于光生电子产生的扩散控制电容,而非赝电容。在光照条件下,光电转换和电荷存储在氮化碳光电极中同时发生。电池光诱导电荷存储性能影响因素研究发现,电池的面积比电容随着受光面积的增加总体表现出升高的趋势;具有低结晶度、高比表面积和小尺寸孔径的Ti O2作为电子传输材料时,电池具有最佳的电荷存储性能。