随着全球一次能源的消耗,可再生能源的开发与利用已迫在眉睫。在可再生能源中,太阳能是我们太阳系中最为丰富的资源,因此如何通过新材料或新技术实现太阳能的有效利用成为了科学家们研究的重点。作为一种捕获、转化和储存太阳能的新技术,基于光活性材料——偶氮苯分子的光热储能材料（即,偶氮苯基光热燃料,Azo-STF）因其独特的光诱导可逆结构转变特性而引起了越来越多的关注。然而其研究尚处于起步阶段还有很多问题制约着它的发展,比如充热方式依赖溶剂辅助、能量密度较低、放热需要外部热源激发等。本文针对这些挑战进行了以下工作:1、制备了一种以1,3,5-三（芳基偶氮）苯为主,金纳米颗粒为掺杂剂,聚乙烯醇为聚合物模板的Azo-STF。它的能量储存和释放可以在室温下完全由光激发控制。波长为365-nm的光用于充热,波长为520-nm的光用于热释放。实验表明热释放前后有8.8°C的温差,这种显著的放热是由光、热和金纳米颗粒的加速作用三重刺激的结果。事实证明可以采用相同的设计原则制备由不同偶氮苯化合物和光热转化材料组成的STF。这为开发室温光控Azo-STF提供了一个新策略。2、开发了三种具有可逆光致晶体-液体相变特性的Azo-STFs——Azo-Cl、Azo-Br和Azo-I。该类Azo-STFs可以直接在固态下通过波长为365-nm的光辐照进行充热,固态样品吸收光能和周围环境的能量,将之转化为化学能和相变潜热储存在高能态的液体顺式异构体中。实验显示充热后的Azo-STFs样品中液体顺式的偶氮苯百分比含量为70%左右,储能密度最高为288 J g-1。事实证明,这种新型的Azo-STF可以将光化学储能和热物理储热有机结合,不仅解决了Azo-STF固态充热的实际问题,也实现了多种能量共同收集以及能源再生的目标。这为Azo-STF作为能量收集材料提供了一种新思路。3、开发了两种室温下可逆光致固液相变的Azo-STFs——Azo-OMe和Azo-Oet,实验证明,其充热效率（86%以上）、储能密度(最高可达335 J g-1)、储能寿命（5天）和热释放温度（高达6.3°C）都得到了全面的提升。此外,该Azo-STF可同时收集光能和低品位的环境热能并分别以化学能和相变能的形式储存在偶氮苯分子中。通过波长为420-nm的光刺激,储存的能量又以高品位热能的形式释放,最终实现能量升级的目标。事实证明,这种基于偶氮苯分子的光热储能技术是一种集光热能收集、转化、升级再利用为一体的非常具有发展潜力的新技术。