本发明涉及一种Cu2O/CH3NH3PbI3/TiO2复合光催化剂及其制备方法和应用，包括碳纤维衬底层、TiO2纳米薄膜层、一维TiO2纳米结构层、光活性材料层以及Cu2O薄膜层，其中，碳纤维衬底层、TiO2纳米薄膜层、一维TiO2纳米结构层以及Cu2O薄膜层上述各层物质依次由内向外设置，光活性材料层填充于一维TiO2纳米结构层内。一维TiO2纳米结构可以提高电子的输运能力，同时有机分子CH3NH3PbI3沿一维TiO2纳米结构表面的排布也能提高空穴的传输效率，并能够减小电子和空穴在传输过程中的复合；光活性材料层可以实现宽光谱吸收，因而可以提高可见光的利用率，提高催化效率；无机材料P型半导体Cu2O薄膜具有良好的稳定性，本发明中的催化剂的结构为无机/有机/无机复合结构，该结构能够延长光催化剂的寿命。
