目前半导体光催化的机理主要依据半导体的能带结构提出的,半导体光催化的过程比较复杂，具体分三个主要的过程：

1）半导体在光激发下产生光生载流子：不同于具有连续电子态的金属，半导体具有一个充满电子的价带(VB)和空的导带(CB)，充满电子的最高能级为价带顶，最低的空能级为导带低，价带顶和导带低之间的能级差为半导体的禁带宽度(Eg)，其决定了半导体光学吸收范围。如图 1-1，在具有大于禁带宽度能量的光照射下，半导体价带上的电子吸收一个光子后跃迁到导带，同时在价带上会形成一个空穴，在半导体内部形成具有高活性的载流子一光生电子和空穴。

2）载流子迁移在半导体内的迁移：半导体光催化为异相光催化过程，催化反应发生在半导体颗粒的表面。光生电子和空穴需要从半导体颗粒的内部迁移到表面进行反应。光生电子和空穴生成后很容易在半导体内部(e)或者半导体的表面发生复合(a)，以光能或热能损失掉。只有迁移到半导体颗粒表面且没有发生复合的电子(d)和空穴(b)才能进一步参与光催化反应。

3）载流子在半导体表面发生氧化还原反应：当半导体表面存在捕获剂或者表面缺陷时，扩散到表面的光生电子和空穴可能被捕获，抑制电子空穴的复合,促进电子和空穴在表面发生氧化-还原反应。光生空穴具有很强的氧化性，可以直接参与氧化反应，也可以与吸附在表面的 HO^-形成羟基自由基·OH氧化降解有机污染物。迁移到表面的光生电子具有很强的还原性，很容易被溶液中的 O₂，结合形成超氧自由基·O^2-等活性基团，也可以直接还原水产生氢气。光生电子和空穴的氧化还原能力与半导体本身的能带位置和被吸附物的氧化还原电位有关。

 目前泰坦新材公司已经合成了磷酸银、钒酸银等多种银基半导体光催化剂，并已经实现公斤级量产，泰坦新材正在不断研究半导体光催化领域知识，并且在不断研制开发新的半导体光催化产品。