接着，如果是PEFC，其工作原理是，在燃料极的催化剂表面，氢被分解为氢离子和电子，而电解质只让氢离子通过，氢离子单独向空气极移动，同时，电子由另外的途径单独向空气极移动，形成电流，然后氢离子和电子与位于空气极的氧结合生成水。
而SOFC的工作原理是，首先，空气中的氧会与空气极的催化剂接触、获得电子成为氧离子，然后通过电解质向燃料极移动;在燃料极，利用城市燃气制造的氢和一氧化碳已经成为离子，氧离子会与之结合，产生水和二氧化碳，并在此时释放出电子。
生成氢时产生的一氧化碳会降低催化剂的功能。在SOFC中，一氧化碳被用于发电，而PEFC则在重整器中嵌入了可去除一氧化碳的装置。
“电池堆”由多个单元构成。SOFC为了激活用作电解质的陶瓷，工作温度会达到700℃，不过发电效率高达45%到60%，废热量较少，热水温度较高，因此储热水单元可实现紧凑设计，也无需一氧化碳去除装置，易于降低成本。
PEFC虽单元工作温度仅为60℃到120℃，但为了促进形成离子，使用了铂催化剂，并且需要使用一氧化碳去除装置，结构较为复杂。据称PEFC的部件个数为SOFC的2倍。
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