本发明属于染料敏化太阳能电池的TiO2纳晶薄膜光电极的制备领域，特别涉及由含有掺杂非金属的大颗粒TiO2纳晶和掺杂非金属的TiO2纳晶颗粒的胶体制备掺杂非金属的染料敏化TiO2纳晶薄膜光电极的方法。本发明制备的光电极是由掺杂非金属的TiO2溶胶和掺杂非金属的TiO2粉体浆料依次旋涂在导电基底上，自然干燥后再进行热处理得到多孔结构纳晶薄膜光电极。掺杂非金属的TiO2纳晶颗粒一方面改变了半导体的性能，作为施主提供更多的载流子进而提高导电率；另一方面可以改变TiO2能带的位置进而提高光电压和光吸收效率。本发明制备方法简单，易于操作，适用于染料敏化TiO2纳晶薄膜光电极的工业化生产制备，也适用于光催化电极、自洁净玻璃等领域。