太陽能光解水製氫（qīng）具備條件簡析：把太陽能先轉化為電能（néng），通過電化（huà）學過程可實現光電分解水製取氫氣的（de）目的。隨著光伏電池效率的提高和成本的降低以及電（diàn）解（jiě）槽技術（shù）的成熟，利用太陽能轉化的（de）電能進行電解水製氫將成為（wéi）氫能源開發的重（chóng）要途（tú）徑（jìng）之一。

目前，太陽能製氫技術主（zhǔ）要有：太陽能電解水製氫，太陽能熱化學製氫，太（tài）陽（yáng）能光化學製氫，太陽能光解水製氫，太陽能熱解水製氫和光合作用製氫。

將太陽能轉化為電能，再通過電解水製氫。除目前已經進入實用化階段的太陽能（néng）光伏電池和太陽能熱發電以外，值得注意的可見（jiàn）光敏化TiO2納米晶光伏電池。據稱，這種新型電他的光電轉換效率可達12％，且價格比矽太陽能電池便宜。最 近，他們又對電池的結構和性能進（jìn）行了改進，采（cǎi）用一種無（wú）定形有機空穴導（dǎo）電材料（liào）作為固體電解質，光電（diàn）轉換 效率可進一步提高。如果電解水也能采用這（zhè）種材料作為固體電解質，則有（yǒu）可能發展成一種全新的光電化學池 分解水複合裝置，從功能上對光（guāng）合作用中的分解水過程進行模擬。

在太陽輻射中紅（hóng）外光占50％，通過熱催化轉化把這部分（fèn）太（tài）陽（yáng）能（néng）利用起來，作為光解水製氫的輔助儲能手段，可以提高太陽能全譜的能量轉換效率，具（jù）體方法是（shì）利用吸熱反應吸收太（tài）陽的熱（rè）能，再通過放熱反應使熱量（liàng）釋放出來，以（yǐ）達到太陽（yáng）能熱化學儲存的（de）目的。俄羅斯和澳大利亞學者在這方麵已做了大量工作，並建（jiàn）有（yǒu）模擬裝置。可以用於太（tài）陽能熱化學儲存的催化反（fǎn）應有甲烷蒸汽重整（吸熱）和（hé）甲烷化（放（fàng）熱）、氨分解（吸熱）和（hé）合成氨（放熱）等。

太陽（yáng）能電解水製氫係統采用光（guāng）電池、電解電極和電解池構成（chéng），製氫的方法分兩步：第一步是通過太陽電池將太陽能轉換成電能，第（dì）二步（bù）是將電（diàn）能轉化成氫，構成所謂的太陽能光伏製氫係統。由於太陽（yáng）能-氫的轉換效（xiào）率（lǜ）較低，在經濟上太陽能（néng）電解水製氫至今仍難以（yǐ）與傳統電解水製氫競爭（zhēng）。在太陽能電解水製氫的裝置中（zhōng），多采用矽電極（jí），用磷滲漬（zì）成（chéng）負極，硼滲（shèn）漬成正極。或采用氧化鐵作電極（jí），用鎂滲漬及矽滲漬分別形成正負極。當陽光照射在光伏轉換裝置上時，便會產生氫和氧。但是光-氫轉換效率（lǜ）低。

太陽能熱化學製氫技術較成熟、產量大、成（chéng）本低，但是需要複（fù）雜的機電設備、強電輔助、高溫條件（jiàn）和耐高溫材料，常規耗能高，效率較低且伴（bàn）有環境汙染（rǎn）。

太陽（yáng）能光化學製氫利（lì）用乙醇、光（guāng）敏劑和催化劑實現（xiàn）光化學分解實現（xiàn），目前還不夠成熟（shú），光-氫轉換效率還很低。

太陽能熱解水製氫（qīng）需要2000℃以上的超高溫（wēn），裝置結構複雜（zá）、造價（jià）昂貴，光-氫轉換效率很低（dī），製（zhì）氫技術不夠實（shí）用。

利用光合作用製氫技（jì）術還（hái）處於探索階段（duàn），微生物（wù）產（chǎn）氮化酶、氫化酶效率（lǜ）低，氮化（huà）酶、氫化酶的熱穩定性不好、壽命太（tài）短，因而還（hái）有待進一步研究（jiū）。

太陽能光解水製氫采用半（bàn）導體光敏催化劑分解水製氫，由於缺乏（fá）可見光敏和寬譜線光敏催化劑（jì），光-氫轉換（huàn）效率還比較低。近幾年（nián）太陽能光（guāng）解水製氫技術的迅猛發展和巨（jù）大突破，有（yǒu）可能在未來二三十年內逐步走向實用化（huà），使太陽能光解水製氫（qīng）產業化成為現（xiàn）實。

太陽能（néng）光解水製氫的主要途徑有光電化學法、均相光助絡合法和半導體（tǐ）光催化法。其中，以半導體光（guāng）催（cuī）化法（fǎ）經濟、清潔、實用，因而富（fù）有前途。

半導體光催化太陽能電解水製氫技術（shù）是將太陽能電解水製氫技術與半導體光催化太陽能光解水製氫技術相結合的一種複合（hé）光電分解水（shuǐ）製（zhì）氫技術（shù）。該技術具有光氫轉換效率高、節省（shěng）常（cháng）規能源、保護環境和便於氫氧分（fèn）離等優點，一旦發展成熟並投入使用將帶來（lái）顯著的經濟效益、環境效益和社會效益，並可能帶給人類使用（yòng）能源的革（gé）命性變（biàn）革。