光热转换是一种高效、清洁太阳能的利用方式。与此同时,太阳能光照又存在间歇性、能量密度低等问题,太阳能储热是解决这一问题的关键技术。其中,相变储热由于具有高能量密度、较稳定能量释放温度而备受关注。然而,相变储热材料普遍存在着热导率低、熔化后易于泄露、对太阳光吸收率低等问题,严重地限制了其在太阳能储热领域的应用,制备复合材料有望提升太阳能相变储热性能。当前该领域的研究思路主要依赖于添加大量高热导率填充材料来改善相变材料的热导率进而调控储热性能,该方法不仅对储热速率的提高效果有限,而且往往牺牲了相变材料本身的优点。在本论文中,针对传统基于热传导方式充热速率慢的问题,我们提出了新型基于太阳光子快速传输的太阳能热储存机制,保留了相变材料原有的高相变焓、相变温度等优异物理性能,并实现了太阳能的快速、高效、大容量热储存。为解决相变储热材料的泄露问题和探索太阳能储热新应用,本论文进一步提出了基于三维连通快速导热的太阳能热储存机制,设计制备了具有特殊结构的太阳能相变储热复合材料,探索了太阳能相变储热在热敷理疗领域的创新应用,通过实验测量并结合理论模拟证实了高热导率三维网络结构能够显著缩短充热时间和大幅延长热敷理疗时间的效果。