本发明公开了一种金属氧化物纳米粒子墨水、其制备方法及应用。所述制备方法包括：提供金属氧化物纳米粒子前驱体；将所述金属氧化物纳米粒子前驱体均匀分散于溶剂中，并以光源对所获分散液进行照射处理，实现对其中至少部分金属氧化物纳米粒子的还原，获得包含不同金属元素价态的金属氧化物纳米粒子墨水。本发明利用光化学合成的方法，将金属氧化物中Mo、V等价态的微观变化转化为宏观调控，并利用光照时间的不同，实现金属氧化物部分还原，从而实现了Mo、V等价态的精确控制，可控性良好。并且，本发明的金属氧化物纳米粒子墨水还可以制成薄膜，作为光电器件的界面缓冲层，在有机或者钙钛矿太阳能电池中具有广泛应用前景。