Boya duyarlı güneş pilleri (DSSC), güneş enerjisini bir yarı iletken ve boya yardımıyla elektriğe dönüştüren fotovoltaik araçlardır. Güneşten gelen ışığı absorplayan boyanın bir yarı iletkene adsorplanmasıyla oluşan fotoanot, elektrolit ve karşıt elektrottan oluşan boya duyarlı güneş pilleri, kolay ve ucuz malzemelerle hazırlanabilmesi, bulutlu havalarda ve yapay ışık altında elektrik üretebilmesinden dolayı oldukça ilgi çekmektedir.
ZnO ve TiO2 esaslı fotokatalizörler birlikte çöktürme, sol-jel, hidrotermal/solvotermal veya mikrodalga hidrotermal yöntemlerle sentezlenmektedir. Hazırlanan ZnO esaslı fotokatalizörlere soy metaller, geçiş metallaeri ve C, N ve S gibi elementler değişik metotlarla katkılanmaktadır. ZnO/Tannin/ZnFe2O4, NiFe2O4/Tannin/ZnO, Ag3PO4/ZnO/Fe3O4, AgCl/ZnO/Fe3O4, N-doped ZnO/ZnS, Ag/Ag2CrO4/ZnO ve CuFe2O4/AMO gibi görünür ışıkla çalışan kompozit fotokatalizörler geliştirilmektedir. Geliştirilen fotokatalizörlerle farklı organik boyaların degradasyonu ve H2 üretimi gibi uygulamalar yapılmaktadır.
Son zamanlarda, yenilenemeyen kaynakların tükenmesi ve çevre kirliliğinin gittikçe artması ile alternatif enerji kaynakları düşünülmektedir. Olası alternatif adaylar arasında, sürdürülebilirliği ve yenilenebilirliği nedeniyle hidrojen (H2) en umut verici temiz enerji kaynağı olarak kabul edilmektedir. Fotokatalitik (PC) / Fotoelektrokimyasal (PEC) sudan hidrojen üretim teknikleri, çevresel güvenlikleri nedeniyle umut verici bir şekilde ortaya çıkmaktadır.
Fotoelektrokimyasal (PEC) hidrojen üretimi, güneş ışığı ve yarı iletken malzemeler mevcudiyetinde sudan yenilenebilir ve sürdürülebilir enerji bazlı hidrojen üretimi seçeneği altında önemli bir alternatiftir.
Yarı iletken yoluyla su ayrılmasından PC/PEC H2 üretiminde fotokatalizörler güneş enerjisini H2 enerjisine dönüştürmek için en ilgi çekici stratejilerden biri olarak kullanılmaktadır. [10-Çeşitli yarı iletken malzemeler olarak; ZnO, TiO2, g-C3N4, MoS2, CdS, spinel ferritler (AFe2O4, A:Mn, Cu, Ni), grafen oksit ve grafen oksit bazlı kompozitler H2 üretimi için geliştirilmiş fotokatalizörlerin birkaçına örnek olarak verilmiştir.
