本发明公开了一种多级孔TiO2／量子点／染料叠层薄膜太阳能电池光阳极，底层为在透明导电基片上制备的多级孔TiO2薄膜；中间层为I-III-VI族量子点薄膜；次上层为半导体氧化物阻挡层；最上层为染料层。还公开了其制备方法：先在导电基片上制备底层多级孔TiO2薄膜；再通过化学沉积或连续离子吸附法在多级孔TiO2薄膜上制备I-III-VI族量子点薄膜即中间层薄膜；然后在中间层量子点薄膜上通过浸渍拉膜法制备次上层半导体氧化物阻挡层；最后将上述叠层薄膜浸泡在染料溶液中，制备最上层染料层。与现有技术相比，本发明具有多级孔结构，高比表面积，有利于染料和电解液的分散和吸附，叠层结构协同作用吸收不同光谱的太阳光，有利于扩宽吸收光谱范围，提高太阳能电池的光电转换效率。