本发明属于声波传感器领域，并具体公开了一种自供电声波传感装置、碳纳米管阵列及其制备方法，其对生长基底上的催化剂层进行刻蚀，使催化剂层的粗糙度增加，然后在该催化剂层上沉积碳纳米管阵列。自供电声波传感装置包括传感组件和信号处理组件，传感组件包括依次堆叠固定的工作电极、电极接触板、多孔陶瓷片和对电极，工作电极的材料为上述碳纳米管阵列或其复合材料等；工作电极通过外部电解液与对电极形成闭合回路；信号处理组件用于检测、处理传感部件产生的电流信号。本发明工作电极可用电化学有效面积大且碳纳米管间接触电阻低，能对声波信号进行灵敏响应，进而声波传感装置可实现在水下多角度监测水上声音信号，灵敏度高且无需额外供电。