本公开提出一种耦合太阳能与超级电容器储能的二氧化碳捕集系统和方法，该系统包括：发电储能装置、相变蓄热装置和二氧化碳捕集装置，发电储能装置包括发电机、超级电容器和设置在气体进出通道处的叶轮，放电模式下超级电容器用于向叶轮输电以使叶轮转动，相变蓄热装置用于将阳光转成热能后储热，释放模式下二氧化碳捕集装置用于接收相变蓄热装置的热能以向室内释放二氧化碳，控制发电储能装置进入放电模式以利用叶轮转动辅助二氧化碳从气体进出通道排出，并检测室内的二氧化碳浓度以便在判断出二氧化碳浓度不满足要求时，控制超级电容器的放电量和相变蓄热装置的放热量。根据本公开的系统，能够解决现有的二氧化碳捕集技术成本高、能耗大的问题。