Photoelektrochemie der Wasserspaltung nutzt halbleitende Elektroden, die unter Beleuchtung Elektron-Loch-Paare erzeugen, um Wasser in H2 und O2 zu spalten. Bandkantenlage, Ladungsträgerdynamik, Oberflächenkatalyse und Stabilität der Elektrodenmaterialien (z.B. Oxide, Nitrate, Perowskite, Halbleiternitride) bestimmen Effizienz und Lebensdauer. Kopplung von Lichtabsorption, Ladungstransport und Elektrochemie ist zentral für solare Brennstofferzeugung.