本发明涉及一种二维曲面压电复合材料元件的制备方法，包括两种制备工艺。其中一种制备工艺在切割形成的陶瓷阵列上下表面加入二维曲面模具，使其达到二维曲面弯曲成型，脱上模后再浇注树脂固化成型二维曲面复合材料，最后脱上下模和衬膜以形成敏感元件。另一种制备工艺首先对压电陶瓷极化方向的一面进行一定厚度的双向切割，对其填充柔性材料，再对填充柔性材料的陶瓷的对立面进行双向切割，对填充柔性材料的一面添加二维曲面模具，再对新切割的一面浇注树脂，在这一面同样放入二维曲面模具，最终固化成形二维曲面敏感元件。本发明能够制备二维曲面状的压电复合材料，能够实现水平、垂直全向地辐射声波。