太阳所释放的能量为3.8 ×1026J?S-1，一年中到达地球表面的能量达5.5 ×1026J，为现在全人类一年所消费能源总和的一万倍，这仅仅是太阳释放能量中极小的一部分。因此如果我们能够克服太阳能的低密度及不稳定性，将这部分“廉价”的取之不尽的能量利用起来，将永远解决人类能源问题。

    太阳能制氢分为直接制氢和间接制氢两种。直接制氢又分为热分解法和光分解法。热分解法是指用太阳能的高热量直接裂解水，得到氢和氧。直接热解水为氢和氧的反应，必须将水加热至 3000℃以上，反应才有实际应用的可能，由于操作温度太高，在超高温条件下，除了热源和材料问题外，如何分离产生的氢和氧也是难题。光分解法基于光量子可以使水和其他含氢化合物分子中氢键断裂的原理，制氢包括许多途径，主要有光催化法和光电解法等。光催化过程是指含有催化剂的反应体系，在光照下由于催化剂存在，促使水解制得氢气。光电解制氢，利用半导体电极的光化学效应制成太阳能光电化学电池，以水为原料，在太阳光照下制造氢气。这些太阳能直接制氢方法目前尚处于基础研究阶段。

    太阳能间接制氢法主要包括太阳能发电和电解水制氢。目前已无技术困难，关键是需要大幅度提高系统效率和降低成本。太阳能发电包括热发电和太阳电池发电两种。

    太阳能—氢能系统(简称太阳氢)是人类理想的能源系统。太阳氢系统的科学性主要体现在:（1）能长久的提供人类所需的足够能量。太阳正源源不断地向地球提供光和热。以目前技术水平，太阳—氢能系统的效率最高可达20%，大规模应用后定能满足发展需要。（2）是最环保的能源系统。利用太阳能制氢，特别是从水中获取氢气，再将氢用于燃料电池发电和供热，重新生成水。整个能量利用无污染，可以避免当前大规模利用化石燃料对地球生态环境造成的严重危害，有助于实现人类在地球上的可持续发展。（3）是和平的能源利用方式。地球上的太阳能资源分布相对均匀，高纬度地区太阳能分布少，人口分布也稀疏。随着技术的发展，人们可利用大面积的公海日照实现大规模的太阳能制氢，并实现低成本、长距离输氢。