分解所形成的质子可用于产氢。此类触媒必需能够快速反应并且吸附高百分比的附带太阳光子。虽然光伏能够直接从阳光提供能源，然而借由光伏电力进行燃料生产（非直接过程）效率不彰，加上日间阳光照射并非恆定，因此这类方式有其侷限性。使用自然光合作用的一种方法是生产生物燃料，这是一种间接过程，其能源转化效率低（由于光合作用自身将阳光转化为生物质的效率低），收割和运输燃料的成本，由于土地对粮食生产的需求日益增加而引起冲突。人工光合作用的目的是通过使用直接过程，从日光中产生可以方便地存储并在无法使用日光时使用的燃料，即产生太