本发明公开了一种温控式太阳光盐水处理系统，由多个分段太阳光加热单元组成，每个加热单元包括进水口、进水管、扇型保温水箱、曲面导流壁、排气阀、U型真空集热管、支架、温控系统、出水管和过渡保温水箱。扇形保温水箱底部与吸收太阳光热的U型集热管相连，内部安装一定高度的倾斜曲面导流壁，促进冷热水自然对流传热。水箱上层内壁装有温控系统，根据水温和水位关系使达到指定温度区间的水体先流入过渡保温水箱储水再自动排入下一个加热单元。水箱顶部装有排气阀，排除水箱内的水蒸气，从而提高水体盐度。下一个加热单元重复上述过程，从而逐级使盐水浓缩至近饱和盐度。本发明不仅制造成本低，而且能有效提升工作效率，适用于富咸水地区。