Solarstrahlung kann mittels photochemischer Prozesse genutzt werden, um Giftstoffe abzubauen oder um nützliche Chemikalien sowie Energieträger herzustellen. Um dies zu ermöglichen, muss die Strahlungsenergie absorbiert und in chemische Energie überführt werden. Hierzu können sowohl Sensibilisatoren als auch Photokatalysatoren eingesetzt werden. Photokatalysatoren sind Materialien, die durch die Aufnahme von Photonen (z.B. solarer Strahlung) chemische Reaktionen beschleunigen.
Neben der möglichst weitgehenden Absorption der Solarstrahlung ist vor allem die effiziente Umwandlung der Strahlung erforderlich, um eine Photokatalyse mit hohem solaren Wirkungsgrad zu erzielen. Ferner müssen Anwendungsformen und Betriebsbedingungen gefunden werden, die ausreichend lange Standzeiten und geringe Betriebskosten ermöglichen.
Die Erforschung der Katalysatorsysteme in der Solaren Verfahrenstechnik zielt auf die Qualifizierung der energetischen Wirkungsgrade neuer Photokatalysatoren und die Entwicklung und Optimierung der Anwendungsgebiete ab. Auch die Langzeitstabilität der Katalysatoren wird untersucht. Dabei stehen ungiftige Materialien im Vordergrund, die das Potenzial für eine nachhaltige Herstellbarkeit aufweisen.