本发明提供了一种碳纳米管基单向导湿光热膜、制备方法和制得的太阳能界面蒸发装置。该单向导湿光热膜是利用浸渍法将肝素钠分散的羧基化碳纳米管墨水整理到纤维素纤维无纺布上，得到碳纳米管基无纺布，然后通过静电纺丝技术在碳纳米管基无纺布表面喷覆一层聚氨酯纳米纤维，构筑出具有单向导湿功能的光热膜，进一步结合支撑层、引流层以及隔热层自上而下组装成新型太阳能界面蒸发装置。本发明制备的光热膜具有优异的单向导湿性能，并基于此设计太阳能界面蒸发装置，相较于传统的太阳能界面蒸发装置，本发明的太阳能界面蒸发装置因单向导湿光热膜的存在而具有更高的蒸发速率和良好的环保性，可用于海水淡化、废水处理等领域，具有潜在的市场前景。