本发明公开了一种具有阵列式微纳透镜结构的石墨烯/砷化镓太阳电池及其制备方法。本发明的石墨烯/砷化镓太阳电池自下而上依次包括背面电极、砷化镓层、石墨烯层、栅电极和具有表面阵列式微纳透镜结构的薄膜。本发明制备的石墨烯/砷化镓太阳电池具有更高光利用效率,增强电池表面光吸收,提高光电转化效率等优点,制备的具有微透镜结构的薄膜能够更好的将电池表面入射光收集起来,便于太阳电池进行光伏效应,有利于制备高转化效率的石墨烯/砷化镓太阳电池。