在太阳能制氢的过程中，处于激发态的电子就像足球场上的足球一样，在价带与导带之间来回运动，而制氢的最终目的是使得水分子捕获电子，从而产生氢气。

在过去，通过二氧化钛以及甲醇这一体系可以很好的使用紫外线催化产生氢气，但是紫外线的能量仅占太阳能的4%。如何更好地利用占太阳能能量45%的可见光制氢变得十分重要。在最新的研究中，科学家把二氧化钛附着在二氧化硅的基底上，粗糙的基底形成了光的收集以及放射界面，通过这一改造，可见光被百倍吸收。研究人员还通过加热解决能带变窄带来的副作用，实验表明在280℃下，催化反应可以很好地进行。