近年来出现的太阳能光热转换驱动水蒸发技术,不仅为太阳能高效利用提供了新的技术方案,而且为扩展太阳能的利用途径、实现太阳能与多种能源的转换提供了新思路。制备具有高光学吸收能力且具有高光热转换能力的光热转换材料是实现高效太阳能光热转换的关键与基础,其中金属氧化物材料由于光学吸收范围与太阳光谱十分匹配且易于修饰改性等优势而被视为最具前景的光热转换材料之一。但是,由于金属氧化物自身的粉体状态难以适用于界面蒸发以及蒸发装置设计的不合理,金属氧化物基光热转换材料普遍存在蒸发性能较低,成本较高等问题。针对这些问题,本文创新性地提出将金属氧化物与不同的基底复合,通过对原料选择及制备工艺优化,结合界面蒸发装置,实现了在较低光强下的高效太阳能光热驱动水蒸发。此外,利用太阳能光热转换材料与超级电容器电极材料特性相仿的特点,创新性的提出将超级电容器与太阳能光热界面蒸发相结合,丰富了太阳能光热转换驱动水蒸发技术的应用领域。论文的主要研究内容如下:利用水热-煅烧两步法制备了Co₃O₄/泡沫镍光热转换材料,通过对水热反应温度的调控,在110℃获得了具有纳米花和纳米线组合形貌的Co₃O₄光吸收层,对应最大吸光率为96.27%。得益于其良好的光吸收能力,该复合光热转换材料在1 k W m^-2的光照强度下,蒸发速率可以达到1.226 kg m^-2 h^-1,对应的光热转换效率可以达到84.45%。而通过光热转换层与蒸发层分离的设计,可以实现在较低光强下更加高效太阳能光热转换,如在0.25 k W m^-2的光照强度下,蒸发速率为0.352 kg m^-2 h^-1,而其光热转换效率可以达到95.83%。此外,利用太阳能蒸发装置可以实现对模拟海水及模拟重金属废水的处理,经该系统处理过的水符合饮用水标准。选择含有多种金属氧化物的工业固体废弃物赤泥作为原料来源,通过生物质热解还原法调控其成分,在600℃的热处理温度下可以获得含有Fe₃O₄相的还原赤泥,将其掺入到PVA/CS基体中,并利用冷冻干燥工艺获得了含Fe₃O₄相的还原赤泥/聚乙烯醇（PVA）/壳聚糖（CS）复合冻干胶。通过对不同热处理温度和还原赤泥掺量的研究,发现赤泥掺量为20%时,掺入经600℃热处理的还原赤泥的复合冻干胶会表现出最好的光热转换能力,在1 k W m^-2的光照强度下,其蒸发速率最高可以达到2.185 kg m^-2 h^-1。此外,通过对多种水体的处理实验发现,该复合冻干胶对多种水体都具有良好的净化能力。利用共沉淀-界面聚合法制备了锰氧化物/聚吡咯（PPy）复合纸电极,该纸电极具有多孔结构、良好的润湿性以及导电性,在2 mol L^-1 Na Cl的电解质溶液中,最高比电容为1676.92 m F cm^-2。同时,相比于空白滤纸、锰氧化物/滤纸,该纸电极还具有良好的光热转换性能,在1k W m^-2的光照强度下,蒸发速率可以达到1.355 kg m^-2 h^-1,光热转换效率可以达到91.88%。将该电极组装的准固态超级电容器与光热界面蒸发装置相结合,当光照强度为1 k W m^-2时,在光热界面蒸发条件下,其比电容性能可以提高到原来的5倍。