一种太阳能梯级热电系统，包括承压太阳能气相工质发生器、气相工质过热器、外燃机、冷却冷凝器和液相工质加压泵，所述太阳能气相工质发生器的工质出口与所述气相工质过热器的工质入口联通，所述气相工质过热器的工质出口与所述外燃机的工质入口联通，所述外燃机的工质出口与所述冷却冷凝器的工质入口联通，所述冷却冷凝器的工质出口与所述液相工质加压泵的工质入口联通，所述液相工质加压泵的工质出口与所述承压太阳能气相工质发生器的工质入口联通，所述气相工质过热器的热源可以是高度聚焦太阳光也可是燃料。本实用新型太阳光能的综合利用率高，使大规模太阳光能热电站的建设成为可能。