人工光合作用是种利用阳光来电解水的绿色製氢技术，过去人们大多都以硅材为主，虽然便宜容易取得，但转换效率着实不高，也存有稳定性问题，而现在美国科学家把硅材换成光电领域的黑马：钙钛矿太阳能电池，成功提高製氢效率。
人工光合作用设备有如一片「人造叶子」，多由层层光吸收材料製成，每层负责吸收不同光波长，随后发电让催化剂（catalytic electrode，触媒电极）在水中分解氢气与氧气，这些光吸收材料多是由硅与钒酸铋製成，只不过在太阳能电池领域大放光彩的硅晶材料，到水中效率就大打折扣，最终影响製氢效率。
而这次美国莱斯大学科学家（Rice University）决定换一种材料试试，并看中近几年备受瞩目的钙钛矿太阳能电池，其转换效率已经在十年间从 3% 提高到 25%，团队在实验中也改良钙钛矿太阳能电池材料，避免使用昂贵的白金材料，进而降低成本。
除此之外，通常钙钛矿太阳能电池都有不耐湿、热与水等缺点，为此团队还用特殊的 Surlyn 聚合物材料将电池好好地裹起来保护着，让电池可以长时间浸泡在水中，工程学院莱斯材料实验室科学家 Jun Lou 表示，团队开发的催化系统可连结太阳能电池与浸在水中的触媒电极，并透过简单的聚合物封装技术简化这个设备。
根据团队发表在《ACS Nano》的研究，新型人造叶子是由两个串连起来的钙钛矿太阳能电池与两个 CoP 触媒电极组成，其中新设备的光电解水製氢效率为 6.7%，同时这项研究也透过特殊的聚合物封装技术，让钙钛矿电池也能无惧水，在水中吸收阳光转换成电力，最后供电极分解水。
Lou 表示，纵使没有阳光，团队也可以用另一种形式来储存阳光能量，将氢气与氧气分别存放在储存容器中再用燃料电池等设备转换成电力。同时这种人造叶片除了用在发电领域，团队也在寻找跨入药物、肥料、合成气等领域。
- “Artificial leaf” device turns water and sunlight into hydrogen fuel
- Water-splitting module a source of perpetual energy
- A Low-Cost and High-Efficiency Integrated Device toward Solar-Driven Water Splitting
