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太阳能可以被利用来将水分离成氧气和氢气，产生的氢气是燃料，可使之凝结，或进一步化学变化后储存。对于这个生产过程—光化学电解或是光电解产氢——至今没有成熟合适的材料体系。需要可以吸收和利用水中光线的半导体，来为光电解将电荷载体送至材料表面，产出氢气。理想的半导体自然是硅或是黄铜矿，就如光伏所用的那样。然而，只要将硅或黄铜矿半导体浸入水中，它们便会立即腐蚀，失去功效。研究人员不得不为此寻找新的半导体材料。这在技术上是巨大的挑战。