Cette invention revendique un système permettant d'accroître l'efficacité de la production d'hydrogène par photolyse de l'eau dans une cellule photoélectrochimique en élargissant la gamme de réponse spectrale du semi-conducteur catalytique, par photoconversion du rayonnement solaire incident vers les courtes longueurs d'onde, en utilisant des matériaux céramiques nano-verre transparents composés d'une matrice d'oxyde de silicium, contenant des nanocristaux de fluorure (PbF2, NaYF4, YF3, KYF4) dopés avec des ions de terres rares (Nd3+, Tm3+, Ho3+, Er3+, Yb3+).
Système capable d'absorber et de capter une large gamme d'énergie solaire dans le rouge et l'infrarouge et de la convertir efficacement, par des processus de “ conversion ascendante ”, dans le bleu et l'UV, optimisant ainsi la séparation de l'eau en hydrogène et en oxygène.