A fotoelektrolízist fotoelektrokémiai cellákban végzik, amikor fényt használnak az elektrolízishez . Más szavakkal, a fotoelektrolízis a fény elektromos árammá történő átalakítása, és a molekulák lebontása ezen áram segítségével.
A fotoelektrolízis vonzereje sok mérnök és technológus számára az, hogy alkalmas víz hidrogénné és oxigénné történő elektrolízisére . (Ebben az esetben a folyamatot vízbontásnak nevezzük.) A hidrogéngazdaság eléréséhez hatékony és olcsó módszerre van szükség a hidrogén természetes forrásokból , fosszilis tüzelőanyagok használata nélkül történő előállítására . A fotoelektrolízist gyakran olyan módszernek tekintik, amely teljes mértékben kielégíti ezt a feltételt. (Összehasonlításképpen: a gőzreformálás hagyományos fosszilis tüzelőanyagokat használ a hidrogén előállítására.) A fotoelektrolízist gyakran átvitt értelemben a hidrogén „ Szent Gráljának ” nevezik.» az olaj mint energiaforrás életképes alternatívájává válhat ; olyan energiaforrás, amely nem jár nemkívánatos társadalmi -politikai hatásokkal, mint például az olaj kitermelése és felhasználása során.
Néhány kutató a fotoelektrolízis nanotechnológiai módszerekkel történő megvalósításán dolgozik . Valóban, a megfelelő félvezetőkkel a víz nano-fotoelektrolízise egy napon nagyobb hatékonyságot érhet el, mint a hagyományos fotoelektrolízis. Az 1,7 eV -nál kisebb potenciálgáttal rendelkező félvezetők állítólag hatékonyak lehetnek a Napot használó nanofotoelektrolízisben .