一种有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池的复合封装薄膜及其制备方法，属于薄膜封装技术领域。包括基底、基底上的有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池、封装于钙钛矿太阳能电池表面的有机－无机杂化隔离层以及封装于杂化隔离层表面的复合阻隔层，杂化隔离层和复合阻隔层共同构成所述复合封装薄膜；其中所述杂化隔离层为内部富含甲基的铝氧烷或富含乙基的锌氧烷，采用不饱和分子层沉积方法制备而成，主要起到保护器件不受封装过程损伤的作用；所述复合阻隔层包括至少两层由远程等离子体增强原子层沉积方法制备的无机阻隔层，以及由涂覆固化方法制备在相邻的两层无机阻隔层之间的一层有机阻隔层，起主要的水氧阻隔作用。