Splitting bezeichnet im Kontext der Photoelektrochemie vor allem die Aufspaltung chemischer Spezies in einfachere Komponenten unter Energiezufuhr. Das zentrale Beispiel ist die elektrochemische bzw. photoelektrochemische Wasserspaltung, bei der H₂O in H₂ und O₂ zerlegt wird. Aus werkstoffwissenschaftlicher Sicht steht dabei die Kopplung von Ladungsträgererzeugung, -trennung (charge splitting) und -übertragung an die Elektrodenoberfläche im Vordergrund.

Bei der photoelektrochemischen Wasserspaltung erzeugt ein Halbleitermaterial unter Beleuchtung Elektron‑Loch‑Paare. Ein effizientes Splitting erfordert: (i) ein geeignetes Bandliniendiagramm, das die erforderlichen elektrochemischen Potentiale für Wasseroxidation und -reduktion überdeckt, (ii) eine räumliche und energetische Trennung der Ladungsträger, etwa durch pn‑Übergänge, Heterostrukturen oder Oberflächenbänder, und (iii) schnelle Ladungsträgerextraktion an katalytisch aktiven Phasen.

Werkstoffseitig umfasst Splitting damit mehrere Ebenen: die Bandaufspaltung (z.B. durch Dotierung oder Defektchemie), die Ladungsträgeraufspaltung in getrennte Transportpfade (Elektronen vs. Löcher) sowie die chemische Aufspaltung des Wassermoleküls an der Elektrodenoberfläche. Defekte, Korngrenzen und Phasengrenzen können Splitting‑Prozesse sowohl fördern (z.B. als aktive Zentren) als auch behindern (Rekombinationszentren).

Für die Entwicklung effizienter Elektrodenmaterialien ist die quantitative Beschreibung dieser Splitting‑Mechanismen essenziell, etwa über Energiediagramme, Kinetikmodelle (Butler‑Volmer, Marcus‑Theorie) und operando‑Charakterisierung, um Struktur‑Eigenschafts‑Beziehungen zwischen Materialdesign und Splitting‑Effizienz herzustellen.