本发明公开了一种金字塔形太阳能光热蒸发器，包括隔热层、输水通道和金字塔形光热蒸发结构。所述金字塔形光热蒸发结构包括四个光热吸收面，每个光热吸收面均包含若干从金字塔顶延伸至底部的渐扩集水微流道；其从表层到底部依次为等离激元纳米颗粒表层、中间亲水层、底层基底。所述输水通道由吸水棉芯组成，吸水棉芯位于所述隔热层内设置的平行孔道内，其下端伸入到水体中，上端与光热吸收面集水微流道相连。该发明金字塔形三维光热蒸发结构大大增加了光热蒸发面积，同时利用等离激元纳米颗粒实现高效光热转换，此外集水微流道及亲水层保证了蒸发水的快速充分供应，从而实现高效太阳能蒸发及海水淡化。本发明还提供了上述蒸发器的制备方法。