本發(fā)明提供一種TiO2/BaTiO3/RGO三元復(fù)合光電薄膜、其快速原位制備方法及應(yīng)用，屬于材料合成領(lǐng)域。本發(fā)明以鈦箔經(jīng)陽極氧化得到的TiO2有序納米管陣列模板，以水熱法為基礎(chǔ)，采用微波為能量源，TiO2有序納米管陣列模板在Ba(OH)2和GO的前驅(qū)體混合溶液中反應(yīng)，通過控制反應(yīng)參數(shù)，使部分TiO2有序納米管陣列模板原位反應(yīng)生成BaTiO3的同時(shí)，將分散性好的RO原位還原，一步制備出高性能的TiO2/BaTiO3/RGO三元復(fù)合光電薄膜，有效解決了石墨烯分散性不良、TiO2光電性能欠佳及水熱合成時(shí)間較長等問題，促進(jìn)TiO2復(fù)合材料在光生陰極保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用。