光催化产氢是一种利用光催化剂将水分解成氢气和氧气的方法。这种方法具有成本低廉、易于规模化等优点，被认为是未来商业应用最可行的方式之一。在光催化分解水制氢反应中，利用半导体光催化体系将水同时分解为氢气和氧气的反应称为全分解水反应(POWS)。

随着电极电解水向半导体光催化分解水制氢的多相光催化(heterogeneous photocatalysis)的演变和TiO2以外的光催化剂的相继发现，兴起了以光催化方法分解水制氢的研究，并在光催化剂的合成、改性等方面取得较大进展。