本发明公开了一种嵌入温度传感器的氢能燃料电池，按序包括阳极集流板、阳极流场板、膜电极、柔性薄膜热电偶阵列、阴极流场板和阴极集流板；柔性薄膜热电偶阵列包括顶部绝缘层、中间金属层和底部绝缘层，中间金属层通过两种金属线交织形成若干热电传感节点；阴极流场板设有流道和浅槽，柔性薄膜热电偶阵列配合于流道和浅槽中，热电传感节点用于对阴极流场板上的若干点位进行温度监测，底部绝缘层的表面设有若干嵌入所述流道的三维微结构凸起，且三维微结构凸起不与热电传感节点重合。本发明可以实现氢能燃料电池内部温度分布式测量，为电池热管理与安全运行提供数据支持，同时降低传感器嵌入对电池性能的负面影响。