本发明提供了一种石墨烯/砷化镓太阳电池的制备方法，包括以下步骤：1)在砷化镓外延片表面制备窗口层，然后在窗口层表面制备重掺杂砷化镓帽子层；2)在重掺杂砷化镓帽子层表面制备正面电极，在砷化镓外延片远离窗口层的表面制备背面电极；3)采用化学腐蚀法腐蚀正面电极栅线间的重掺杂砷化镓帽子层，露出窗口层；4)在所述露出的窗口层表面制备石墨烯层；5)在所述石墨烯层表面制备减反层，得到所述石墨烯/砷化镓太阳电池。本发明将石墨烯作为一种透明导电材料应用于砷化镓太阳电池中，进一步提高了砷化镓太阳电池的转化效率，更远高于石墨烯/砷化镓肖特基结太阳电池。且本发明的太阳电池制备成本低，工艺简单，有利于产业化应用。