日本产业技术综合研究所（产综研）于2016年6月15日宣布，开发出了一种太阳能转换效率与玉米光合作用效率相当的光催化剂，这是目前全球最高效率的光催化剂之一。该成果由产综研太阳能发电研究中心功能性材料研究小组取得。

在光催化剂领域，此前已知的三氧化钨（WO3）虽然具有较高的能量转换效率，但其吸收波长范围较窄，无法充分利用可见光。为此，产综研团队将目光转向了“钒酸铋（BiVO4）”，这种材料能够吸收更长波长的光，但存在效率较低的难题。研究人员通过向BiVO4中添加镓（Ga）并优化合成条件，显著提升了其光催化性能。

研究团队利用由粉末光催化剂与电解装置组合而成的“光催化剂电解混合系统”，开发出了一种利用铁离子电解水的低成本制氢工艺。在该系统中，太阳能被转化为化学能，将三价铁离子（Fe³⁺）还原为二价铁离子（Fe²⁺）。实验结果显示，Ga-BiVO4光催化剂的能量转换效率达到0.65%，是传统WO3催化剂（0.38%）的1.7倍。

值得注意的是，0.65%的转换效率已接近玉米将太阳能转化为纤维素和糖的效率（约0.8%）。产综研指出，如果基于该混合系统的光催化剂太阳能转换效率能进一步提高至3%，则制氢成本有望与化石燃料改质制氢方法相当（低于30日元/Nm³）。未来，研究团队将继续优化光催化剂，力争实现3%的转换效率目标。