淡水资源缺乏和能源危机是现代社会面临的全球性挑战，发展清洁高效的能源转换和储存技术是解决这两大问题的关键。太阳能光热转换水蒸发技术是以绿色环保的太阳能为能源，通过构筑水蒸发器件来最大化利用太阳能，以实现高效的水蒸发过程，并且可以通过将海水脱盐淡化、将废水进行处理来获得纯净水。

在太阳能光热转换水蒸发系统中，太阳能被光热转换材料吸收，然后转化为热能，并用于加热液态水以产生蒸汽。其中界面太阳能光热转换水蒸发是指将光热转换材料置于空气-水界面处，光热材料吸收太阳光并将其转化为热，把热量固定在界面处，进而仅加热顶部薄层水以产生水蒸汽，这种方式能够减少热量向水体中的传输，有效降低热量损失，从而提高太阳光利用率。界面太阳能水蒸发器件应满足以下条件：(1) 具有能够吸收全光谱波段太阳光的光热转换材料；(2) 具有隔热功能，能够将热量集中在界面处，减少向水体中的散失，提高热量的利用率；(3) 能够提供充足的水传输通道，以保证在水蒸发过程中水能源源不断地及时补充到界面处。

在常用的光热转换材料中，碳基材料是最重要的一类，本文综述了近年来碳基材料在光热转换水蒸发领域的应用。从水蒸发过程的基本原理出发，对碳基光热转换材料进行了详细的分类与描述，包括碳纳米管、石墨烯、炭黑、聚合物基碳材料及其采用具有等离子体效应的金属纳米颗粒修饰、半导体纳米颗粒修饰的碳基复合材料在光热转换方面的研究现状。

在界面太阳能光热转换水蒸发器件工作过程中，热量仍然会通过热对流、热辐射和热传导的方式散失，从而降低光热转换效率。如何降低热损失，也是光热转换水蒸发过程中必须充分考虑的因素。本文从维度上对光热转换水蒸发的器件进行了分类与讨论，包括每一类器件的优点和不足，以及改进的方案。最后总结了太阳能光热转换在海水淡化、污水处理、同步热发电等领域的应用。

本综述有望为制备和设计性能优良、环境友好的光热转换材料与器件提供有益的参考。

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