光伏制氫主要需要的原料就是水（H2O）和太陽能。水是制取氫氣的主要來源，而太陽能則是實現光伏制氫的基礎能源。

在光電解水技術中，水是將被分解為氫氣和氧氣的原料，在電極上吸收到太陽能之后，水就會發生電解反應。太陽能是光伏制氫的重要能源供給，可以通過太陽能電池板等設備收集到太陽輻射，將其轉換成電能，進而驅動電解水反應。

在光催化分解水技術中，半導體材料作為光催化劑，吸收太陽能并激發電子發生電離反應，將水分子分解成氫氣和氧氣。

在光 thermal 氫產生技術中，所需的原料是高溫水蒸氣和固體反應器材料。

除此之外，特定材料的電極、電解質和催化劑等也是光伏制氫所需的輔助原料。需要高效廉價的光伏器件和催化劑材料。要貴金屬鉑，燃料電池需要貴金屬鉑，催化劑需要貴金屬鉑。

光伏能源轉化成氫能的方式，主要是通過電解水制取氫氣，再將氫氣儲存在專門的容器中，利用氫燃料電池，將氫能釋放出來，驅動電機作功。

光伏發電是一種清潔能源，不產生二氧化碳排放，而且是一種直流電，可以直接用來電解水制取氫氣，便于就地轉化，省去直流變交流、遠距離輸送上網的線路損耗，能夠更高效地利用太陽能。