一、結構差異

1. 鈣鈦礦電池

• 基本結構：鈣鈦礦電池的基本結構由鈣鈦礦光敏層、導電玻璃襯底、電解質層及取電極層構成。有的說法認為鈣鈦礦太陽能電池的基本構造為五層“三明治”結構，其中以鈣鈦礦層為中心，上下兩側為兩個傳輸層，最外側為兩個電極層。以單結平面鈣鈦礦電池為例，自下往上依次為玻璃、透明電極（FTO、ITO或FTO）、電子傳輸層、鈣鈦礦層、空穴傳輸層、金屬電極。

• 鈣鈦礦光敏層：作為光電轉換的核心，鈣鈦礦光敏層通常由有機物與無機物的復合材料構成，這種復合材料能夠高效吸收太陽光中的光子并激發電子，具備較高的電荷分離效率，是實現高效光電轉換的關鍵。

• 導電玻璃襯底：選用高透明度與良好導電性的玻璃作為襯底，確保太陽光順利穿透至鈣鈦礦層，同時作為電子傳輸的通道，有效收集由光敏層產生的電流。

• 電解質層與取電極層：電解質層負責在光敏層與取電極之間傳輸電荷，取電極層負責將收集到的電荷導出至外部電路。

2. 硅太陽能電池

• 基本結構：硅太陽能電池的基本結構包括硅光敏層、P型和N型半導體層、金屬背接觸層、玻璃襯底以及反射層等。

• 硅光敏層：硅作為半導體材料，具有優異的光電轉換性能。硅光敏層通過吸收太陽光產生電子-空穴對，是光電轉換的直接場所。根據硅的純度與結晶形態的不同，硅光敏層可分為單晶硅、多晶硅和非晶硅等多種類型。

• 金屬背接觸層、玻璃襯底與反射層：金屬背接觸層用于收集由P區流出的空穴（或N區流出的電子），并通過導線與外部電路相連。玻璃襯底提供保護與支持，反射層用于將未被吸收的太陽光反射回光敏層，增加光的吸收效率。

二、性能對比

1. 材料特性

• 鈣鈦礦電池采用有機物與無機物的復合材料作為光敏層，制備過程靈活，可通過溶液法、氣相沉積等多種方法制備，降低了生產成本。

• 硅太陽能電池則使用硅晶體薄片制作，材料穩定，性能可靠。單晶硅太陽能電池因轉換效率高、穩定性好而備受青睞。

2. 制造成本

• 鈣鈦礦電池的制造成本相對較低，因為其制備工藝簡單，可以采用印刷或噴涂等技術制備薄膜。

• 硅太陽能電池的制造成本較高，需要使用較純凈的硅材料以及更復雜的生產工藝。

3. 效率

• 鈣鈦礦太陽能電池在實驗室中已經展示出很高的效率，可達到20%以上，甚至超過25%。然而，鈣鈦礦目前還在不斷改進中，其商業化產品的穩定性和長期性能尚未確定。

• 單晶硅太陽能電池的效率通常在15%到22%之間，而且經過多年的實踐驗證，其穩定性和可靠性已得到廣泛認可。

4. 穩定性

• 鈣鈦礦材料的穩定性問題，如濕度敏感性、熱穩定性不足等，仍是當前研究的重點與難點。

• 硅太陽能電池憑借其成熟的制備工藝、穩定的材料性能以及長期的使用經驗，在可靠性、壽命方面具有明顯優勢。

綜上所述，鈣鈦礦電池與硅太陽能電池各具特色。鈣鈦礦電池以其高效率和低成本潛力為太陽能電池技術的發展開辟了新的方向；而硅太陽能電池則以其成熟穩定的技術基礎繼續帶領著太陽能產業的發展潮流。未來，隨著材料科學、納米技術以及智能制造等領域的不斷進步，兩種太陽能電池技術都將迎來更多的創新與突破。