本发明涉及一种铜铟镓硒光吸收层的制备方法及铜铟镓硒薄膜太阳能电池。该铜铟镓硒光吸收层的制备方法包括提供衬底，采用溅射法在衬底上形成第一铜镓层；采用溅射法在第一铜镓层上形成第一铟层；采用溅射法在第一铟层上形成硒化铜层；采用溅射法在硒化铜层上形成第二铟层；采用溅射法在第二铟层上形成第二铜镓层，制得铜铟镓硒薄膜前驱体；及将铜铟镓硒薄膜前驱体进行硒化热处理，得到铜铟镓硒光吸收层的步骤。该铜铟镓硒光吸收层的制备方法不采用引入表面缺陷的方法，而是主动控制镓在铜铟镓硒薄膜厚度方向上的分布实现双梯度能带分布。