三氧化鎢（半導體材料）的光電轉換過程，光照射到半導體材料上，價帶電子會吸收光子的能量，只有當價帶電子吸收的光子能量足夠大，大到滿足電子躍遷躍遷到導帶上，最終光生電子-空穴分離，驅動反應的進行。光生電子-空穴分離後，空穴在材料的表面的氧化位點，對有機污染物進行氧化降解，然而電子到躍遷到導帶後會遷移到還原點會重新遷移到外電路而形成電流或者在還原點實現光解水制取氫氣。

 

三氧化鎢材料的光電轉化過程主要分為三部分：電子吸收光能量、電子吸收光能量發生躍遷與空穴分離以及電子傳輸到外電路中。經過分析影響三氧化鎢光電轉化性能的主要因素有：光陽極製備的過程；納米結構材料的結晶性與維度；納米結構薄膜的形貌；光電子與空穴的複合和分離；光電子的傳輸及三氧化鎢表面缺陷等。