聚合物太阳能电池的制备方法，属于太阳能电池制造领域。本发明解决了现有不良溶剂气氛退火技术耗时长，不利于批量生产的问题。本发明提供的聚合物太阳能电池的制备方法，是将聚3-己基噻吩和[6，6]-C₆₁-苯基丁酸甲酯溶于良溶剂中，得到混合溶液，制得薄膜，对薄膜进行气氛退火处理，制备金属电极，得到聚合物太阳能电池，其中，对薄膜进行气氛退火处理是在室温下，将薄膜置于退火装置中，通入气体，引入不良溶剂蒸汽对薄膜进行气氛退火。本发明方法耗时短、可用于批量生产，且操作简单、安全稳定，制备的聚合物太阳能电池转化效率达到1.67-1.82％。