本发明提供了一种激光熔融固体氧化物燃料电池电解质层的制备方法，涉及固体氧化物燃料电池制备技术领域，以多孔氧化锆板为基板，采用激光器作为能量源，将电解质粉末制备得到的浆料浸渍在基板表面，首先在低能量密度下交叉扫描电解质表面进行升温预热干燥，防止陶瓷急热收缩开裂；然后逐渐提高能量密度至电解质层粉末完全烧结熔融；最后逐渐降低能量密度扫描电解质表面，直至完全冷却；重复上述步骤，制备得到相应厚度的致密电解质层。本发明有益效果：能够在不破坏阳极结构的基础上得到致密电解质层，提高电池性能，降低生产成本，减少制备时间。