La fotoelectrólisis se lleva a cabo en celdas fotoelectroquímicas cuando se usa luz para la electrólisis . En otras palabras, la fotoelectrólisis es la conversión de la luz en corriente eléctrica y la descomposición de las moléculas utilizando esta corriente.
El atractivo de la fotoelectrólisis para muchos ingenieros y tecnólogos es su idoneidad para la electrólisis del agua en hidrógeno y oxígeno . (En este caso, el proceso se conoce como descomposición del agua ). Lograr una economía de hidrógeno requiere una forma eficiente y económica de producir hidrógeno a partir de fuentes naturales sin el uso de combustibles fósiles . La fotoelectrólisis se considera a menudo como un método que satisface completamente esta condición. (En comparación, el reformado con vapor utiliza combustibles fósiles convencionales para producir hidrógeno) . una fuente de energía que no esté asociada con efectos sociopolíticos indeseables , como el petróleo durante su extracción y uso.
Algunos investigadores están trabajando en la implementación de métodos de fotoelectrólisis por nanotecnología . De hecho, con los semiconductores adecuados , la nanofotoelectrólisis del agua puede lograr algún día una mayor eficiencia que la fotoelectrólisis tradicional. Se supone que los semiconductores con una barrera de potencial de menos de 1,7 eV pueden ser efectivos para la nanofotoelectrólisis utilizando el sol.