本发明公开了一种P-型碳量子点/N-型硅纳米线阵列异质结太阳能电池及其制备方法，其特征是以N-型硅基底层作为太阳能电池的基区，在N-型硅基底层的下表面设置In-Ga合金金属膜背电极层；在N-型硅基底层的上表面设置N-型硅纳米线阵列；在N-型硅纳米线阵列中的N-型硅纳米线的表面包裹P-型碳量子点薄膜层；在P-型碳量子点薄膜层表面设置金属电极层，P-型碳量子点薄膜层与金属电极层为欧姆接触。本发明工艺简单、适合大规模生产，可制备光吸收能力强、光电转换效率高的太阳能电池，为硅纳米阵列结构在太阳能电池的应用中奠定了基础。