本发明提供一种含复合DBR的Ge基GaAs薄膜单结太阳能电池及其制备方法，该太阳能电池的外延结构依次包括Ge衬底、GaAs缓冲层，AlGaAs/AlAs？DBR，AlInP/AlGaInP？DBR，AlGaAs背场层，GaAs？n-基层，GaAs发射层，AlGaAs窗口层，GaAs电极接触层；其中，AlGaAs/AlAs？DBR依次是可反射600nm、650nm、700nm三个波段光谱的反射层构成的复合结构，采用MOCVD法制得。本发明使用半导体GaAs薄膜材料生长代替常规的单晶硅、多晶硅太阳能电池，转换效率达25%，显著提高了GaAs薄膜单结太阳能电池转化效率。