钙钛矿太阳能电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体（具有 ABX3 的化学通式）作为吸光材料的太阳能电池。钙钛矿结构的化学通式为 ABX3，其中 A位一般为原子半径较小的阳离子（如 Cs+、MA+、FA+等），B 位为原子半径较大的过渡金属离子（如 Sn2+、Pb2+等），X 为卤素阴离子（I-、Br-、Cl-等）。钙钛矿材料拥有优越的电荷传输性质、长载流子扩散距离、全光谱吸收和高吸光系数，因而可以有效吸收太阳光并高效地产生光生载流子,同时减少在光电转换过程中的能量损失，是较为理想的光电材料。当前常用的高效率的钙钛矿太阳能电池的结构通常是以透明导电玻璃作为基底，再是电子传输层（ETL）、钙钛矿吸光层、空穴传输层（HTL）、金属电极。虽然钙钛矿电池可分为正式、反式；介孔、平面等多种结构，但是其工作原理是一致的：当钙钛矿吸光层受到光照后，内部激子发生分离产生电子和空穴对，电子通过电子传输层导出，空穴通过空穴传输层导出，当器件外加负载便能够形成完整的回路。根据电荷传输层的形貌结构，钙钛矿太阳能电池可分为介孔结构和平面结构。介孔结构相较于平面结构有散光效果好(增加光程增强吸收)、电子传输层与光吸收层的接触面积大(利于电子的抽取和传输)等优势，但是由于界面粗糙度显著增大而容易造成界面或光吸收层内缺陷的增多，且制备工艺复杂，能耗较高，因此应用范围不及平面结构广泛。