Este estudio presenta la simulación numérica, optimización, preparación y caracterización de células solares de película delgada de Cu(In, Ga)Se (CIGS). Se investigaron diferentes parámetros de la celda, incluyendo las proporciones de Ga/(Ga+In) (GGI), los grosores de las capas de absorción de CIGS, el factor de llenado (FF), el voltaje en circuito abierto (Voc) y la corriente de cortocircuito (Isc). Se investigaron los efectos de los parámetros simulados en la eficiencia de conversión de energía () de cada prototipo de células CIGS. La proporción óptima de GGI fue aproximadamente 0.6. Usando el software COMSOL Multiphysics, se calculó un grosor de capa de CIGS de 2 m y un de 17%, asumiendo temperaturas de operación constantes. Además, se prepararon células solares CIGS prototipo con diversas composiciones a través de un método simple y rentable basado en técnicas de sol-gel, sonicación y recubrimiento por centrifugado. Las microestructuras y las propiedades eléctricas y ópticas de las células solares basadas en CIGS se evaluaron utilizando características de corriente-voltage (I-V), microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X, microscopía de fuerza atómica (AFM) y espectroscopía UV-vis. Las composiciones elementales de las capas de la célula solar se evaluaron mediante fluorescencia de rayos X dispersiva por energía (EDXRF). Los resultados obtenidos se compararon con los resultados experimentales. Por ejemplo, en una celda prototipo con un grosor de capa de absorción de CIGS de 2 m y una proporción de GGI de 0.6, el valor experimental de fue aproximadamente del 15%. Nuestros resultados revelaron que el acuerdo entre los resultados de la simulación y los hallazgos experimentales para la mayoría de los parámetros simulados es bastante bueno. Estos hallazgos indican que un análisis no destructivo basado en EDXRF es una herramienta versátil para evaluar células solares CIGS en un tiempo muy corto con excelente repetibilidad tanto para la composición de la capa como para el grosor.