在催化剂的作用下，利用太阳光或由太阳能或风能等间歇性能源转化来的电能将水光、电催化分解制清洁氢燃料，或将二氧化碳还原为低价态的一氧化碳、甲烷等燃料和烯烃等具有高附加值的化工原料，是人类摆脱对化石能源的依赖，减少温室气体排放对地球气候的影响，实现人类可持续发展的理想选择。实现上述目标的关键是高效、低成本和稳定催化剂的开发。目前人工光合作用催化剂的研究包括金属配合物均相催化剂、金属和非金属半导体非均相催化剂等。其中均相催化剂的研究可深入理解催化反应的过程和反应机理，加深人们对催化剂构效关系的研究。金属和非金属半导体非均相催化剂的研究可开发同时具有宽光谱吸光和高效催化转化作用的半导体催化材料，提高太阳能的光催化转化效率。本报告给出了几个均相和非均相人工光合作用催化剂的例子。