有机固-液相变材料（PCMs）由于相变焓值高、过冷度小,在太阳能中、低温热利用领域得到广泛关注,而聚乙二醇（PEG）是应用最为广泛的有机PCMs之一,但其本征的固液相变流动及能量转换功能缺失是其在太阳能热利用中需要解决的关键问题。在有机固-液PCMs中引入支撑骨架赋予其定形相变特性,是解决其固液相变流动问题的有效途径,但支撑骨架的引入往往伴随着相变焓值的大幅度降低;而多孔碳支撑骨架的引入,在赋予材料定形相变的同时,可实现其在太阳能热利用领域中的光捕集与光热转换,但其高的热辐射导致光热转换与存储效率较低。针对上述问题,本论文通过赋予支撑材料相变特性,创新设计聚乙二醇基高相变焓值定形相变储能材料,并增加碳材料的选择性吸收,构建高效光热转换相变储能材料体系,研究其光热转换机制,将其应用于太阳能温差热电体系,为相变材料在太阳能热利用领域中的应用提供理论依据和新途径。针对引入支撑骨架导致定形相变材料的相变焓值大幅度降低的问题,利用聚乙二醇与二异氰酸酯或三异氰酸酯的缩聚反应,设计制备了线性结构相变聚氨酯（LPU）和三维网状结构相变聚氨酯（PC3D）,分别以其作为支撑骨架进一步负载聚乙二醇,获得高相变焓值的线性相变聚氨酯基（PEG/LPU）和交联相变聚氨酯基（PEG/PC3D）复合定形相变材料。由于骨架的支撑作用且本身具有相变特性,PEG/LPU和PEG/PC3D均具有良好的定形相变性能和高的相变焓值（119.8～147.5 J/g和169.7～194.5 J/g）。针对碳基相变材料光热转换效率低的问题,基于太阳能光谱能量分布,设计并合成了三种光热转换定形相变体系:有机染料相变体系（Dye-PCM）、氧化铁-还原氧化石墨烯相变体系（Fe2O3-RGO/PCM）和银-还原氧化石墨烯相变体系（Ag-RGO/PEG）。三种体系的相变焓值分别达到112.9 J/g、167.6 J/g和166.1 J/g。上述体系由于均在可见光能量最强区域呈现选择性吸收,能够实现高效光热转换与热能存储,其光热转换与热能存储效率分别达到72.0%、96.4%和92.0%,并研究了上述三种体系的光热转换机理,为高效光热转换相变材料的制备提供了理论依据。设计合成了两种定形相变蓄冷材料,并基于其保冷特性与光热转换相变材料的控温和光热转换特性,以本文设计合成的光热转换相变材料和蓄冷材料分别作为温差热电组件的热端和冷端材料,构建太阳光驱温差热电体系。热端材料可实现太阳光的高效吸收、光热转换与相变存储,并与冷端协同实现对温差的有效控制,获得一定时间内稳定的电流输出。进一步对构建的太阳光驱温差热电体系进行优化,引入相变光控特性的二氧化钒（VO2）薄膜,实现对太阳光的智能调控,构建智能太阳光驱温差热电体系。