本发明提供了一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池的制备方法，其包括：提供衬底，在衬底上制备形成金属背电极层；在金属背电极层上制备形成铜铟镓硒吸收层；将铜铟镓硒吸收层置于含有碱金属元素的电解液中，通过电化学离子提取工艺使电解液中的碱金属元素扩散至铜铟镓硒吸收层；在铜铟镓硒吸收层上制备形成缓冲层；在缓冲层上制备形成窗口层；在窗口层上制备形成金属顶电极层，获得铜铟镓硒薄膜太阳能电池。本发明的技术方案，通过电化学离子提取工艺对CIGS吸收层进行碱金属后处理，使得电解液中的碱金属元素扩散到CIGS吸收层的表层及内部，增加了CIGS吸收层的载流子浓度，提高了器件的开路电压和填充因子，从而提高了铜铟镓硒薄膜太阳能电池的效率。