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柔性化、集成化和微型化是未来电子器件发展的三大主要趋势。因此，电子器件驱动电源也必须能够满足以上三种要求。然而，现今的能量存储器件（电池和电容器）都承受着体积大、质量重、无法弯曲和低的能量/功率密度的缺陷。未解决这些问题，新一代的能量存储器件亟待开发。在本论文中，我们针对上述三大趋势，致力于研究具有可弯曲性的高性能超级电容器和基于超级电容器的集成自驱动系统。所取得的研究成果如下： 高容量和高的输出电压是超级电容器的两项研究重点。我们首次利用负载有活性物质的织物为电极，设计了叠层和串联两种电容器结构。通过浸渍法沉积碳纳米管和电沉积法沉积二氧化锰，我们成功地获得了导电的且具有电化学活性的无纺布电极。在叠层结构中，我们将几片电极叠加在一起作为电容器的电极，可以获得成倍增长的面积比电容和良好的循环性能。在串联结构中，我们将不同数量的固态电容器单元直接叠加串联，可以获得与串联数量一致增加的串联电容器组件，输出电压可高达10 V。这些结果表明了以织物电极为基础的超级电容器中这两种结构的可行性，且具有各自的优势。 采用生长于编织碳纤维布上的 Co9S8纳米棒阵列和Co3O4@RuO2纳米片阵列分别为超级电容器的正极和负极，我们成功的制得了电压窗口可达1.6 V的非对称超级电容器。其中，Co9S8纳米棒是 Co3O4纳米棒水热离子交换法制得的，此种方法可以较好地保持产物的纳米结构不受破坏。而且，Co3O4纳米棒作为支撑结构承载RuO2，大大增加了材料的负载量，从而提高面积和体积比电容。编织碳纤维布在电容器中即作为材料基底，也作为集流体，具有柔性、良好的机械性能和轻质量的优势。在本工作中，我们采用 KOH溶液和聚乙烯醇/KOH凝胶态电解质分别制成了水系非对称超级电容器和固态超级电容器。前者在13.29 W/cm3功率密度下可达1.21 mWh/cm3能量密度，后者在0.89 W/cm3功率密度下可达1.44 mWh/cm3能量密度，这些结果几乎是最近文献报道的相关结果的10倍。此外，这两种电容器在多倍率电流密度和大电流密度的条件下具有良好的循环性能。因此这种柔性超级电容器可在便携柔性器件领域具有潜在的应用价值。 一维二氧化钛纳米管阵列和Co9S8纳米棒在染料敏化电池和超级电容器中都具有应用价值。因此，我们利用这两种材料设计了两种叠层状具有光充电作用的薄膜光电容，分别是利用双面二氧化钛纳米管阵列作为染料敏化电池和超级电容器的共用电极和利用双面 Co9S8纳米棒作为染料敏化电池和超级电容器的共用电极。在 TiO2光电容中，TiO2同时用作染料敏化电池的光阳极和超级电容器的活性电极。经过优化后的光电容的光电转换与能量存储总效率可达1.64％，并且具有快速响应的能力和100次以上的光充电/放电循环稳定性。在 Co9S8光电容中，Co9S8纳米棒同时作为光电容中染料敏化太阳能电池的催化电极和超级电容器中的活性材料，可以获得3.21%的光电转换效率和39.1 mF/cm2面积比电容。进一步的，我们采用生长于柔性钛箔上的Co9S8纳米棒作为共用电极，与柔性染料敏化电池光阳极进行集成，得到了光电转换与能量存储总效率为0.924%的柔性光电容器件。此器件可在弯曲条件下进行一定时间的稳定工作。以上结果表明这种高性能的甚至柔性的光电容具有作为自驱动电源的潜力。 超级电容器可以作为光探器件的驱动电源。在本工作中，我们设计了一种集成微型超级电容器和光探器件的自驱动光探测器。在采用柔性PET基底的基础上，成功的实现了柔性化，集成化和微型化的性能。所制成的微型超级电容器是以石墨烯为材料，通过光刻技术得到的平面叉指型结构，且电容器的电极同时作为 CdS光探测器的电极，形成了芯片状的微型电容器与光探测器集成系统。这种微型超级电容器的面积比电容为896.77μF/cm2，体积比电容为8.01F/cm3，在0.782 W/cm3的功率密度下获得了0.621 mWh/cm3的能量密度。由于电容器具有0.32 V的稳定的自放电电压，因此可以驱动CdS纳米线光探测器。其光电响应结果可与外加电源驱动的光探测器性能保持一致（前者开关比为34.5，后者开关比为34.7）。进一步的，这种微电容可以通过大面积串联提高输出电压。当三个子器件进行串联时，输出电压可达0.8 V，将开关比增强至84.5。这些结果证明了芯片上集成微型电容器和光探测器的可行性。