本发明公开了一种多孔亚微米球、多孔薄膜电极及其制备方法和在染料敏化太阳电池中的应用，亚微米球是由纳米TiO₂颗粒构成的多孔结构，孔径在5～50nm，纳米TiO₂颗粒的粒径在10～100nm，亚微米球的直径在150～1000nm之间，BET比表面积调控在80～200m²/g。本发明制备的由二氧化钛纳米颗粒构成的多孔亚微米球，此球成单分散、宽直径分布，该结构同时具有大的比表面积、对可见光具有较高散射能力和在球内部较快的电子传输性能，使得多孔薄膜具有较大的光散射能力和染料吸附能力。在光催化、光电转换领域应用时，提高光的利用率、电子的收集率，染料敏化太阳电池能获得较高的光电转换效率以及节省TiO₂用量。