我々人類が「持続可能な社会」を構築するためには、再生可能エネルギーの利用が不可欠であり、無尽蔵の太陽光エネルギーを高効率に電気や燃料に変換する「太陽光エネルギー変換」における技術革新が強く望まれています。太陽エネルギーを「水素」などの「化学エネルギー」へと変換する広義の「人工光合成」研究においては、半導体光触媒を用いた水の分解や、金属錯体等による二酸化炭素の還元固定化などにおいて、近年いくつものブレークスルーがなされ、実用化への期待が高まりつつあります。さらに天然の「光合成」の研究においても、長年明らかにされていなかった、酸素生成系マンガンクラスターの精密構造が解析されるなど、画期的な研究成果が報告され、人工光合成実現の1つの大きな足がかりになると期待されています。
　本講座では、半導体光触媒を用いた水の分解による水素製造研究を中心に、人工光合成の基礎から、研究の歴史、最新の研究成果、そして今後の展望まで、分かり易く解説します。

1. はじめに
   1. 光合成そして人工光合成とは?
   2. 人工光合成 (太陽光エネルギー変換)
      1. 人工光合成研究の歴史
      2. 二酸化炭素の還元固定化
      3. 水の光分解による水素製造
2. 半導体光触媒を用いた太陽光水素製造技術
   1. 研究背景および歴史
      1. 研究の始まりと歴史
      2. 実用化への課題と解決への取り組み
      3. 光合成研究との関連性
   2. 半導体光触媒を用いた水分解
      1. 半導体のバンドギャップと光の波長の関係
      2. 半導体のバンドエネルギーと化学反応の関係
      3. なぜ可視光を用いた水分解が必須かつ困難なのか?
3. 可視光応答型半導体光触媒を用いた可視光水分解
   1. 植物の光合成を模倣した二段階励起型可視光水分解
      1. 二段階励起型水分解の仕組み
      2. 二段階励起のメリットとデメリット
      3. ヨウ素酸・ヨウ化物イオンを用いた水分解
      4. 長波長利用のための半導体材料開発と応用
      5. 水素と酸素の分離生成
      6. 他の二段階励起型水分解の研究例
   2. バンドエンジニアリングに基づく可視光水分解の実証
      1. 可視光水分解を達成するための材料開発
      2. 酸窒化物系固溶体による可視光水分解
      3. ドープ型酸化物による可視光水分解
   3. 各種半導体光電極を用いた可視光水分解
      1. 酸化物半導体の多孔質電極化と水分解への応用
      2. 非酸化物系半導体電極の開発
      3. 酸窒化物系電極を用いた高効率可視光水分解
4. 半導体を用いた水分解の実験方法および評価における注意点
5. 半導体光触媒・電極による水分解の現状・課題・今後の展望