本发明公开了太阳能光热转化净水装置以及净水方法。本发明提出了一种太阳能光热转化净水装置，包括：半椭球形太阳能集热罩，太阳能集热罩的内壁底部具有淡水收集槽，淡水收集槽在太阳能集热罩的底部限定出蒸发平面，淡水收集槽中设置有淡水出水口，淡水出水口与淡水储存单元相连，太阳能集热罩的b轴的长度大于a轴，且b轴垂直于蒸发平面；隔离加热层，隔离加热层位于太阳能集热罩的内部，隔离加热层可与水面接触且通过孔道将海水吸收至其内部，基体中具有光热转化材料；以及冷却单元，冷却单元可对太阳能集热罩的外表面进行冷却。该太阳能光热转化净水装置可直接放置在水面上使用，结构简单，成本低廉，太阳能利用率高，净水效率高。