本发明公开了一种基于多维度组装光热转换相变材料的发电设备及发电方法，包括一维碳基底，生长在碳基底上的多级结构碳化物，多级结构碳化物在一维碳基底表面形成孔道；以及吸附在孔道中的非极性有机相变材料，一维碳基底具有SP2杂化C的π电子，与非极性有机相变材料形成分子间弱相互作用，非极性有机相变材料选自石蜡系烃、直链烷烃中的一种或多种任意组合，本发明通过设有蒸汽发生球，有利于蒸汽发生球的光热转换碳布产生热量，从而使得蒸汽发生池内的蒸馏水迅速升温，导致蒸汽发生池内的蒸馏水沸腾，从而通过蒸汽输出口经过蒸汽连通管流入到汽轮机内，带动汽轮机内的汽轮叶进行旋转，从而带动发电机产生电能。