低品位热能如太阳辐射热能、低温余热等的捕获、储存与利用是提高能源利用效率的重要途经,也是全方位助力实现碳中和、碳达峰目标的重要组成。近年来基于相变材料（PCM）的潜热储存,由于其具有吸收和释放一定相变潜热热量的同时温度基本维持不变的特点而被广泛地研究并应用于太阳能光热转化储存和热管理等领域。研究较多的固液相变材料如聚乙二醇（PEG）等存在泄露、差的吸光性能和导热系数低造成的储/放热速率慢等问题;而复合相变材料是解决以上问题的策略之一,利用高导热的碳基多孔骨架材料吸附PCM可以实现无泄露、提升吸光性能、加快储/放热速率等目标。本文通过实验探究了生物质碳基骨架和改进的石墨烯气凝胶（GA）骨架对PEG的储热性能影响。首先,选取常见的废弃生物质柚子皮为对象,通过900℃高温碳化得到具有良好吸光性能的碳化柚子皮（CPP）,充分利用其自身丰富的三维网络结构真空浸渍不同分子量的PEG（相变温度60℃左右）,测试CPP对PEG的负载和泄露情况,探究CPP对得到的复合材料的相变性能、热稳定性、循环稳定性以及光热转化储热能力的影响。结果表明CPP具有417.68 m~2/g的比表面积,为提供PEG良好的形状稳定性和超自身质量20倍以上的负载能力,高于多数其他文献报道的生物质碳基材料。复合材料有优异的循环稳定性,在200次加热-冷却循环中质量损失最多仅为2.69%,有益于相变焓的保留。不同分子量的复合材料具有75.0%～84.0%的光热转化储热效率。各项测试结果证明基于CPP/PEG的复合相变材料可应用于太阳能光热转化储热领域,且所需原材料环境友好,实现了废物利用。其次,为进一步提升CPP的吸光性能,在其骨架表面电化学沉积强吸光物质聚吡咯（PPy）,得到PPy包裹的CPP（记为P-CPP）,UV测试表明CPP的吸光性能得到大幅提升。真空浸渍PEG4000后探究PPy的引入对复合材料的影响,测试P-CPP对PEG的负载和泄露情况。结果表明PPy的引入一定程度上提升了对PEG的负载量,所得的复合材料依然无泄漏,具有高的相变焓保留、优异的热稳定性和循环稳定性,100次循环后的质量损失最多仅为2.21%。得益于PPy增强了CPP的吸光性能,复合材料的光热转化储热效率有所提升,达到87.5%。最后,对于GA基复合相变材料,针对传统的抗坏血酸还原氧化石墨烯溶液制备GA的流程中存在的体积严重收缩现象,提出了双功能PEG的改进策略:除了发挥相变储热功能外,还充分利用其自身所含的羟基与GA片层上的含氧官能团之间形成氢键,赋予PEG氢键提供者的作用,来抑制GA体积的严重收缩。最后得到改进的GA对PEG有超高的负载量,负载量从97.56%增加到98.89%,而对应的负载倍数从40倍陡增至89倍,是基于PEG4000为相变材料目前已知的最高负载量。随后对比探究改进前后的GA基复合相变材料的相变性能、结晶性能、热稳定性、循环稳定性以及光热转化储热能力。复合材料的融化焓值相较于纯PEG的185.86 J/g仅有轻微的下降,分别为177.92 J/g、183.47 J/g,相对焓效率高达98.12%和99.82%,计算得到的光热转化储热效率分别约为77.97%和85.89%。