本发明公开了一种垂直叠层太阳能电池及其制备方法，该电池由上而下依次包括：顶层电池、中间层电池、底层电池，底层电池的宽度小于中间层电池的宽度。本发明利用新型二维半导体材料制备顶层和底层电池，可以利用更小的厚度实现对太阳光的吸收，减少材料使用量，降低制造成本，并能减小太阳能电池的电学损失，提高太阳能电池的转换效率。并且均采用垂直多结结构，相当于是多个pn结串联，所以输出电压高，通过减小电池的周期性重复的基本单元的面积可以降低输出电流，更适合于并网发电。