本发明公开了一种基于薄膜型太阳电池阵列的空间碎片探测装置，包括具有顶部开口的探测壳体、第一层薄膜太阳能电池阵列、第二层薄膜太阳能电池阵列以及压电效应检测层，其中，第一层阵列与第二层阵列分别由聚合物薄膜上镀覆网格状排列的单个太阳能电池单元而成，且两层阵列的太阳能电池单元分别对不同波段的太阳光敏感，且对第二层(即底层)太阳电池阵列敏感的太阳光可穿透第一层太阳电池阵列。本发明的空间碎片探测装置，结构简单，制造成本低，且容易实现空间碎片的探测，能够获得空间碎片的大小、速度、方向以及质量数据。