本发明属于生物质能利用相关技术领域，并公开了一种基于光热耦合高值化利用生物质的装置及方法。该装置包括载气保护单元、加热单元、光催化裂解单元和冷凝收集单元，其中，载气保护单元用于形成载气循环；加热单元的包括热反应器、装载吊篮和加热装置，装载吊篮设悬吊在热反应器中，用于装置待处理生物质，加热装置设置在热反应器的外部，用于对热反应器加热；光催化裂解单元包括真空反应器、扰流板和集成光源，扰流板彼此交错设置，该扰流板上负载有光催化剂，集成光源作为光源；冷凝收集单元用于收集裂解产生的生物质轻质热解油和可燃性气体。通过本发明，所需能耗低、降低反应过程中积碳问题、提升生物质热解所得产品品质等显著优势。