本发明公开一种铜铟镓硒叠层薄膜太阳能电池，包括相串联的下电池与上电池，所述下电池包含基底，基底顶面由下至上依次层叠有Mo电极层、CIS膜层、CIGS膜层、下In2S3膜层、下i‑ZnO膜层与下AZO膜层；所述上电池包含带有通孔的玻璃基底，玻璃基底顶面由下至上依次层叠有ITO膜层、CGS膜层、上In2S3膜层、上i‑ZnO膜层与上AZO膜层；通孔内填充有连接下AZO膜层与上ITO膜层的导电介质；在制备时，各个膜层依次通过磁控溅射与蒸镀即可制得；该太阳能电池的转换效率高、量子效率高，能够显著提高开路电压和填充因子，提高电池效率，并且工艺简单、制备方便。