一种用于烟气二氧化碳捕集的变温变压吸附装置及方法，吸附装置包括太阳能发电器、太阳能制冷器、太阳能集热器、有机朗肯循环发电器以及烟气加压与降温子系统、二氧化碳吸附子系统、二氧化碳解吸子系统和二氧化碳液化子系统。太阳能发电器提供子系统所需电能，太阳能制冷器提供二氧化碳液化子系统冷凝气体二氧化碳所需冷量，太阳能集热器利用导热油加热二氧化碳气体，为子系统再生提供热量，并将日间产生的太阳热能储存起来；有机朗肯循环发电器用于在夜间代替太阳能发电器，同时配合二氧化碳液化子系统驱动各子系统在夜间持续工作。本发明可以实现全天候无间断运行，具有操作简单、负荷调整弹性大、安全可靠、环境友好且能源利用效率高的优点。