钙钛矿材料是一类有着与钛酸钙（CaTiO3）相同晶体结构的材料，是GustavRose在1839年发现，后来由俄罗斯矿物学家L.A.Perovski命名。钙钛矿材料结构式一般为ABX3，其中A和B是两种阳离子，X是阴离子，一般为立方体或八面体结构。
这种晶体结构具备多种理化性质，如高吸收系数，长激子寿命和扩散长度，高双极迁移率和低激子结合能等等，因此其在太阳电池中应用广泛，同时在固体燃料电池、固体电解质、传感器、高温加热材料等诸多领域也有应用。
钙钛矿有两类结构：介观结构和平面异质结结构：
介观结构钙钛矿太阳能电池是基于染料敏化太阳能电池（DSSCs）发展起来的，和DSSCs的结构相似：钙钛矿结构纳米晶附着在介孔结构的氧化物(如TiO2)骨架材料上，空穴传输材料沉积在其表面，三者共同作为空穴传输层。在这种结构中，介孔氧化物（TiO2）既是骨架材料，也能起到传输电子的作用。
平面异质结结构将钙钛矿结构材料分离出来，夹在空穴传输材料和电子传输材料中间。激子在夹芯的钙钛矿材料中分离，这种材料可同时传输空穴和电子。
