太阳能驱动界面水蒸发技术在高效生产淡水资源的同时,减少了化石燃料使用,为实现“碳达峰,碳中和”目标提供了有效途径。目前高浓度盐水中运行不稳定、能量利用不充分等问题的存在阻碍其发展及应用。本文以碳基聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol,PVA）水凝胶光热材料为研究对象,基于孔隙结构调控提升蒸发速率与蒸发器运行稳定性;针对能量利用不充分问题,引入温差发电装置同步生产清洁水蒸汽和电能,提高太阳能利用率。将具有良好的生物相容性、优异的亲水性能和力学性能的PVA水凝胶和具有全光谱吸收性能的碳纳米管相结合,通过酵母发酵法、冻融循环法制备孔径可调的碳基PVA水凝胶,表征分析获取碳基PVA水凝胶与太阳能驱动界面水蒸发相关的物性参数,获得具有良好的光吸收率（95.6%）、毛细水输运性能且在0.53–1.47 mm范围内孔径可调的碳基PVA水凝胶的制备方法。构建太阳能驱动界面水蒸发装置,以界面水蒸发速率作为评价指标、以实现界面光热蒸发过程中光吸收器蒸发前缘的水分供需平衡关系为目标,在1倍标准太阳强度下实现1.64 kg·m–2·h–1的界面水蒸发速率;利用数值模拟探讨其局域热效应,并解析界面光热蒸发过程中的能量传输问题;结合温度分布图像,计算光吸收器运行时的热损失,为后续优化研究提供有力依据;在Na Cl浓度为25%的近饱和含盐水中,通过6 h连续实验验证其耐盐性和长期稳定性,为界面含盐水蒸发技术的发展提供耐盐水平衡的新思路。考虑光吸收器表面能量再利用问题,在太阳能驱动界面水蒸发系统中引入温差发电装置,通过结构优化以增强蒸发前缘向温差发电器件热端的传热;以光学浓度、含盐水浓度和冷却水温度作为影响因素,讨论二维光吸收器组成的同步蒸发–温差发电装置的界面水蒸发与温差发电性能。结果表明,在4倍标准太阳强度下界面水蒸发速率达到4.51kg·m–2·h–1,输出功率密度达到1.2 W·m-2,实现界面水蒸发过程中的富余能量再利用。