本发明涉及一种用于染料敏化太阳能电池的炭对电极及其制备方法，属于炭材料领域。该炭对电极由炭基底和复合在其表面上的炭催化活性层构成，其制备方法包括：炭基底的成型炭化，炭催化活性层在炭基底上的复合及炭化。由于炭催化活性层的前驱体聚合物溶液在涂覆复合过程中发生孔渗作用，使聚合物溶液牢固附着在炭基体，经高温炭化后形成了一体化结构。本发明制备的炭对电极具有高催化活性和良好导电性，降低电池元件的串联电阻和界面电荷交换电阻，提高染料敏化太阳能电池的短路电流密度(Jsc)、填充因子(ff)和光电转化效率(η)。