本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种纤维素纸/Bi2Te3(碲化铋)热电薄膜复合材料及其制备方法。该复合材料包括纤维素纸基体以及均匀沉积在其表面上的Bi2Te3热电薄膜层；其中，纤维素纸厚度为50～100μm，Bi2Te3热电薄膜层的名义厚度为5～10μm。纤维素纸/热电薄膜复合材料利用非平衡磁控沉积技术制备，该复合材料具有很高的热电能量转换效率，同时表现出良好的柔韧性能，是一种极具应用前景的柔性热电换能材料。沉积热电材料结晶质量高，具有纳米尺度晶粒的致密结构，其厚度、成分均匀可调，热电性能接近于商用块体材料，可应用于柔性能源器件、微型传感器以及控温元件等领域。