人工光合联合中心（JCAP）是由能源部资助1.16亿美元设立的科研计划，由加州理工学院牵头组成的研究小组汇集了120位来自加州理工和劳伦斯伯克利国家实验室的世界一流的科学家和工程师。该计划始于2010年，为期5年，旨在开发一种人造树叶，实现光能向燃料高效转化的生产技术。

JCAP的任务就是解决上述问题，即设计出一种比通过太阳能电池板放电裂解水分子更廉价的新系统。JCAP设计的人工树叶的核心部分是两块浸入水溶液的电极。一般来说，每一块电极由半导体材料制作而成，该材料能够从太阳光谱的特定部分捕获光能，电极外表还涂有催化剂，从而可以以一定速度生成氢和氧。与其他许多人造光合装置类似的是，该系统也有膜将产生的气体分隔，以减少爆炸反应的风险。

在整个过程中，寻找合适的材料是最大的瓶颈。例如硅是出色的光电阴极材料，但只有处于酸性溶液中才稳定。而产生氧气的光电阳极的性能则刚好相反，只有处于碱性溶液中才稳定。此外，作为最佳催化剂的候选材料——铱，则稀有且贵重，无法实现商业化应用。

最终，研究人员发布了一款人造树叶的原型系统。该原型系统还存在许多不足之处，如无法长时间维持稳定，且效率并算高等。但为下一步工作奠定了良好的基础。研究人员相信人造树叶拥有光明的未来。