Caltech公司、ETH Zürich公司和Paul Scherrer研究院于2010年12月24日宣布，推出一种太阳能反应器，可用二步法太阳能驱动的热化学法从水和二氧化碳生产燃料，这一开发成果已发表在《科学》杂志上，该方法可稳定而快速地生产燃料超过500次循环。太阳能生产燃料效率达0.7%~0.8%，这一效率主要受系统规模和设计限制，而不是其化学性限制。

　　该系统的基础是太阳能驱动的热化学循环，采用非化学计量的二氧化铈(CeO2)使H2O 和CO2离解。这种反应器设计可使多孔的二氧化铈直接暴置在聚集的太阳光辐射下，使其加热至1,420 ~ 1,640 °C，从而从其网格释放出氧气。这种材料然后很容易地从CO2和H2O夺取氧原子，而分别形成CO和氢气，CO和氢气可组合生成燃料。

　　这种太阳能驱动的热化学途径使CO2和H2O离能本质上可在高温下操作，并可使用整个太阳能光谱，为此，它们为利用太阳能生产燃料，可在贵金属催化剂二氧化铈(CeO2)存在下实现高速率和高效率地生产，从而具有吸引力，二氧化铈(CeO2)可作为二步法热化学循环高度有吸引力的氧化还原活性材料，这是因为它具有氧化和还原相二种机制。

　　研究人员业已验证了从CO2和H2O使用太阳能反应器在直接的集聚太阳光辐射下来高产率地生产太阳能基燃料，可望应用于大规模的工业化生产，而无需复杂的材料微型结构和系统设计（如附加的急冷或分离步骤）。

　　该太阳能制燃料能源转化效率由CO2离解获取，其效率比现代化的光催化途径要高出约2个数量级。

　　按重量分析的产氢量也超过其他太阳能驱动热化学过程1个数量级以上。