本发明公开了一种光电化学太阳能电池光电极微纳结构制造工艺，包括步骤：1)在洁净硅片上热生长一层SiO2薄膜、2)在有SiO2层的硅片表面光刻出圆孔阵列图形、3)刻蚀暴露的SiO2，将光刻的图形转移到SiO2层、4)镀Cu膜、5)去除表面的光刻胶及光刻胶表面的Cu、6)生长Si微米线阵列、7)在Si微米线表面镀一层ZnO膜、8)在Si微米线表面生长ZnO纳米线、9)在ZnO纳米线表面制备一层CdS薄膜、10)在ZnO/CdS结构表面沉积一层CdSe薄膜、11)在ZnO/CdS/CdSe结构表面沉积IrOx量子点。本发明提供的这种微纳分级结构制造工艺用在光电化学太阳能电池光阳极的应用中，有利于光吸收和光生载流子的分离、收集和传输，为光电化学太阳能电池光阳极微纳结构的设计与制造提供一种解决方案。