本发明涉及一种基于微流体的自呼吸式光催化无膜燃料电池，其特征在于，负载有二氧化钛半导体纳米棒作为光催化剂的导电玻璃与微流体电池芯片及气体扩散电极构成微流动光催化无膜燃料电池主体，阳极导线，阴极导线将电池内部产生的电能引出供外部用电器使用；阳极液入口，阴极液入口分别用于有机废水污染物与阴极电解质流入。本发明利用微流体层流分层流动原理，去除传统光催化燃料电池中需要的质子交换膜，达到简化电池结构，降低制造成本的目的；空气中的氧气通过气体扩散电极进去电池芯片内参与反应，而无需专门输送装置；废水污染物与阴极电解液通过微流泵将注入光催化燃料电池芯片中，在光照条件下，将有机污染物中的化学能转换为电能向外输出。