一种铜铟镓硒薄膜制备方法，包括以下步骤：通过采用铜靶、铟靶及镓靶靶材的磁控溅射，在衬底上制备铜铟镓硒预制层，所述镓靶由三硒化二镓材料制成；所述镓靶晚于所述铟靶开始磁控溅射，并且所述镓靶晚于所述铟靶停止磁控溅射；对所述铜铟镓硒预置层进行硒化及退火，制得铜铟镓硒薄膜。在上述铜铟镓硒薄膜制备方法中，通过在磁控溅射过程中，镓靶晚于铟靶开始磁控溅射，且镓靶晚于铟靶停止磁控溅射，从而有效减少镓组分在最终所制得的铜铟镓硒薄膜的底部富集，增加镓组分在铜铟镓硒薄膜顶部的含量，达到提升开路电压的目的，此外，使用该铜铟镓硒薄膜的太阳能电池的光电转换效率较高。