本实用新型涉及一种太阳能海水蒸馏装置，包括太阳能电池组件、淡水储存箱和待蒸发水箱，太阳能电池组件包括透明或半透明的太阳能电池，在太阳能电池的下部设置至少一级水蒸馏装置，蒸馏装置包括热传导层、水蒸发层、疏水多孔层和冷凝层，热传导层将太阳光热量传递到其下层的水蒸发层，水蒸发层与待蒸发水箱相连通，太阳光热量将水蒸发层内的水进行蒸发，疏水多孔层将水蒸气传递到冷凝层，冷凝层将水蒸气冷凝并通过集水管道将收集的水分输送至淡水储存箱。本实用新型利用设置在太阳能电池背面的多级水蒸馏装置，每一级水蒸馏装置都可以冷凝得到的液态洁净水，不仅充分利用了太阳能，而且还大幅地提高了海水淡化的效率。