燃料電池（Fuel Cell）是一種能夠直接將化學能轉化為電能的裝置，它不像傳統的燃燒發電方式需要燃料先燃燒產生高溫高壓的蒸汽驅動渦輪機發電，而是將燃料和氧氣直接反應，產生電能和水。

燃料電池的基本結構包括正極（氧氣電極）、負極（燃料電極）和電解質三部分，其中電解質通常采用固體或液體的電解質，它可以阻止正極和負極直接接觸，但又能允許氫離子和電子通過。在燃料電池中，氫氣或其他可燃氣體被輸送到燃料電極，氧氣被輸送到氧氣電極，兩者在電解質中相遇反應，產生電子和離子。電子從燃料電極通過外部電路流到氧氣電極，產生電能，而氫離子則通過電解質移動到氧氣電極，與氧氣和電子結合形成水。

燃料電池的優點包括高效、清潔、靜音、可再生、高效利用化學能等等，適合于各種領域的應用，如汽車、航空航天、家庭和工業能源等。但是，燃料電池也存在一些挑戰，如成本高、儲氫難度大、壽命短等問題，需要不斷地進行研究和改進。