本发明公开了一种CdS、CdSe量子点分段复合敏化双层ZnO纳米棒光阳极的制备方法。该方法首先采用化学浴沉积(CBD)法生长第一层ZnO纳米棒，接着采用SILAR法沉积CdS量子点，再利用物理抛光或化学抛光除去第一层纳米棒顶端的CdS量子点，然后再次采用CBD法生长第二层ZnO纳米棒，最后采用SILAR法沉积CdSe量子点，形成CdS、CdSe量子点分段复合敏化ZnO纳米棒光阳极。本发明的重复性好，底层的量子点有效地抑制了纳米棒的侧向生长，实现了CdS量子点单敏、CdS和CdSe量子点共敏及CdSe量子点单敏的分段复合敏化。采用本发明制备的量子点复合敏化太阳能电池，能够实现太阳能的宽光谱吸收和光电转换。