光电催化水分解体系是一个复杂的系统,水分解反应的催化过程需要多组分协同完成；而光电催化需要半导体和催化剂的协同实现,基于协同效应的学术思想,我们系统开展了基于高效半导体异质结和高效电催化剂的研究,通过电催化剂合成方法学的创新,设计了一系列高效非贵金属电催化剂(MoSxCly、p-CoSe2、NiCo2O4等),极大提高了电催化水分解制氢、释氧的效率；在光电阴极方面,开发了Si纳米柱阵列新型太阳光吸收材料,在此基础上制备了Si/NiCoSex纳米柱“核-壳”结构光阴极,实现了光生电子的高效产生、收集和利用,获得了-37.5 mA/cm2(0 V vs RHE)的最高光电释氢电流纪录；在光电阳极方面,通过电沉积等温和方法,利用CoFe-H超薄纳米片修饰BiVO4,极大改善了BiVO4释氧催化反应动力学,而且有效减少了界面缺陷,释氧反应中光电转化效率接近1％.