如（rú）今，我們現代便捷的（de）生（shēng）活方式嚴（yán）重依賴（lài）於（yú）傳統（tǒng）的化石能源。在未來，由於化石燃料短缺及其對環境和氣候的負（fù）麵影響，從化石燃料轉向可再生能源轉型將是人類麵臨（lín）的最大挑戰之一。太陽能是（shì）最重要的清（qīng）潔和可再生能源（yuán），然而其不可預測性（xìng）、季節晝夜時變性、分（fèn）布不均和能量（liàng）密度低等難題限製了太陽能的實際（jì）應用。傳統的太陽能電池和風力發電（diàn）受時間的影響，電能的產生和利用不能同步，因此我們必須解決電能儲存的問題。

光催化技術在解決能源（yuán）和環境問題方麵有著非常廣闊的（de）應用前景。光催化可以利（lì）用太陽光將水分解產生氫（qīng）氣，從而將光能轉化為可儲存的（de）化學能—氫能。光催化材料和技術還可以利用太陽光將二氧化碳轉化為甲烷和甲醇燃料，從而達到節能減排（pái）的目的。通過太陽能光催（cuī）化技術生產的氫氣、甲烷和甲（jiǎ）醇等燃料（liào）統稱為（wéi）太陽燃料。