本发明提供了一种SiC衬底单节太阳能电池外延结构及其制备方法。以SiC衬底为衬底采用MOCVD法制得，依次包括SiC衬底、SiGe缓冲层、Ge缓冲层、AlGaAs背场层、GaAs？n-基层、GaAs发射层、AlGaAs窗口层、GaAs电极接触层；所述SiC衬底厚度为400~450μm。本发明使用SiC作为衬底生长半导体GaAs薄膜材料，可代替常规的单晶硅、多晶硅太阳能电池，同时利用本发明的SiC衬底单节太阳能电池外延结构制备的SiC衬底单节太阳能电池是转化效率高的单层薄膜太阳能电池。