A fotoelektrokémiai cellákat – a napelemek egy fajtáját – arra tervezték, hogy a fénysugárzást (beleértve a látható fényt is) elektromos energiává alakítsák. Ezek egy félvezető fotoanódból és egy elektrolitba merített fémkatódból állnak . A működési elv a belső fotoelektromos hatás jelenségén alapul .
Egyes fotoelektrokémiai cellák egyszerűen elektromos energiát termelnek, míg mások hidrogént állítanak elő a víz elektrolíziséhez hasonló folyamatban .
Az ilyen típusú fotoelektrokémiai cellákban a víz hidrogénné és oxigénné történő elektrolízise akkor megy végbe, amikor az anódot elektromágneses sugárzással sugározzák be . Az ilyen cellák a napenergia szállítható formává - hidrogénné történő - átalakításának egyik módja . A fotogeneráló cellák áthidalják a 10%-os gazdaságossági akadályt.
A laboratóriumi vizsgálatok megerősítik a folyamat hatékonyságát . A fő probléma a vízzel közvetlenül érintkező félvezetők korróziója . A kutatás az Amerikai Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma (DoE) követelményeinek teljesítésére irányul – biztosítva a 10 000 órás élettartamot.
A Grätzel cella vagy színérzékeny napelem fényelnyelő nagy porózus nanokristályos titán-oxidot (nc-TiO 2 ) használ elektromos energia előállítására.