في الوقت الحاضر ، تشتمل تقنيات إنتاج الهيدروجين الشمسي بشكل أساسي على إنتاج الهيدروجين التحفيزي الضوئي ، وإنتاج الهيدروجين الكيميائي الضوئي ، وإنتاج الهيدروجين في عملية التمثيل الضوئي الاصطناعي. تعتبر عملية تقسيم الماء التحفيزي الضوئي لإنتاج الهيدروجين معقدة نسبيًا. عندما يتم تشعيع المحفز الضوئي بضوء الشمس ، يلتقط المحفز الضوئي ويمتص ويولد الإكسيتونات. تهاجر الإكسيتونات الموجودة بكميات صغيرة إلى السطح وتهاجر إلى المركز التفاعلي لتحلل الماء لتوليد الهيدروجين. تتميز المحفزات الضوئية بكفاءة عالية في إنتاج الهيدروجين والمزيد من المواد المتاحة ، لكن معدل التحويل منخفض. يركز التركيز البحثي لتقنية إنتاج الهيدروجين التحفيزي بشكل أساسي على تطوير المحفزات الضوئية ذات النشاط التحفيزي العالي والاستقرار الجيد والتكلفة المنخفضة.
تستخدم تقنية إنتاج الهيدروجين الكيميائي الحراري مُكثّفًا لتسخين الماء ، وعندما تصل درجة الحرارة إلى أكثر من 2500 كلفن ، يتحلل إلى هيدروجين وأكسجين. تعتبر تقنية إنتاج الهيدروجين الكيميائي الحراري بسيطة وفعالة ، ولكنها تتطلب مكثفًا عالي الطاقة للحصول على درجة الحرارة المطلوبة للتحلل. وجدت الدراسة أن تقنية إنتاج الهيدروجين الكيميائي الحراري يمكن أن تستخدم المحفزات الضوئية لتقليل متطلبات درجة الحرارة في ظل ظروف الإضاءة. تقنية إنتاج الهيدروجين في عملية التمثيل الضوئي الاصطناعي هي محاكاة التمثيل الضوئي للنباتات واستخدام ضوء الشمس لإنتاج الهيدروجين. تشبه عملية إنتاج الهيدروجين التحليل الكهربائي للماء. كفاءة إنتاج الهيدروجين سريعة وصديقة للبيئة ، لكن كفاءة التحويل منخفضة والتطوير بطيء.
لا تزال تقنية إنتاج الهيدروجين الشمسي في مرحلة البحث المخبري. في الوقت الحاضر ، تجري جامعة ستانفورد في الولايات المتحدة ، وجامعة تسينغهوا في الصين ، وجامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين ، ومعهد داليان للكيمياء ، والأكاديمية الصينية للعلوم جميعًا أبحاثًا ذات صلة حول تكنولوجيا إنتاج الهيدروجين التحفيزي الضوئي. مع مزيد من الاهتمام البحثي ، ودعم السياسات ، ومقدار كبير من الاستثمار الرأسمالي ، سيكون تطوير التكنولوجيا وتقدمها أسرع وأسرع ، وسيتم تحسين تكنولوجيا إنتاج الهيدروجين بالطاقة الشمسية.