本发明提供了一种固体电解质，具有式1所示化学式：TixMyTa1‑x‑yO5‑δ式1；其中，M为Fe、Al、Ga、Sn、Co、W、Ce、Mo、La、Y、V或Cr，0.05≤x≤0.30，0.01≤y≤0.20，δ表示因氧空位的产生，氧原子减少的数量。本发明的固体氧化物固体电解质在600～800℃中温范围，有高的氧离子电导率和低的热膨胀系数，室温到800℃的热膨胀系数为1.06～4.48×10‑6/K；在温度和气氛变化时保持性能稳定，内应力小，可应用于中高温条件下氧离子电导的传感器和固体氧化物燃料电池。本发明还提供了一种固体电解质的制备方法和一种固体氧化物燃料电池。