本发明属于太阳能电池技术领域，具体为一种高性能取向碳纳米管薄膜电极的制备方法。本发明方法包括：采用胶带法制备取向碳纳米管薄层阵列，采用加压法制备高性能取向碳纳米管薄膜电极。该方法操作简单，可控性好，制备的碳纳米管薄膜电极表面平整且均一。将该取向碳纳米管薄膜电极用于太阳能电池的对电极，所组装的太阳能电池具有优异的性能，其效率可以超过相同条件下采用传统铂作为对电极的效率。