豐田汽車集團(TOYOTA)旗下的「豐田中央研究所」確立了一項利用實用尺寸之電池實現人工光合作用的基盤技術。此項技術設計了可將太陽光生成的電子完全使用於有機物合成的構造，而使用了實用太陽電池尺寸(36×36 mm)的電池系統達成了(同一尺寸)世界最高等級的太陽能轉換效率7.2 %，成功地實現每小時4毫升的甲酸合成。豐田中央研究所透過太陽電池、電極的最佳化，同時達到了人工光合作用的性能提升與規模擴大，而在目前進行中的1×1 m電池實證實驗中，將以10%的太陽能轉換效率為目標。此外，亦可望藉由變更觸媒，展開更多樣的有機物合成。
豐田中央研究所的人工光合作用技術採用了以半導體與分子觸媒組合成電極的獨家方法，其特徵為屬於不需要補助要素的完全自立型。組成構造係將與太陽電池連結的氧化用電極(半導體)與還原用電極(分子觸媒與半導體)置於含有二氧化碳的水溶液中，運作機制則是透過光能以氧化用電極從水中抽取出電子，生成氫離子與氧，並利用還原用電極使用電子與氫離子，合成出有機物甲酸。
豐田中央研究所在2011年進行基本原理實證時，太陽能轉換效率只有0.04 %，僅植物光合作用的5分之1，但在2015年開發了將兩個電極結合成一片的「人工葉」，太陽能轉換效率也提高至4.6%。此次則是透過擴大氧化用電極的反應面積、降低還原用電極的電阻、縮短電極間的氫離子移動距離，實現了太陽電池、電極的最佳化，進一步提升了甲酸的合成效率。
新技術可望應用於從工廠、運輸工具、大氣中回收的二氧化碳轉換成有用有機物之再利用系統的人工光合作用。豐田中央研究所也試算若能將太陽能轉換效率10 %的人工光合作用系統設置於面積7公頃的廠區，將可處理100倍同樣面積之杉木森林的二氧化碳處理量，大約有5,000噸。而合成的甲酸在常溫狀態下為液體，體積能量密度高，易於搬運或儲存，並可望再利用做為液體燃料用途。
今後為了更近一步達到實用化，豐田中央研究所將著手進行提升耐久性、降本成本等相關研究開發，包括觸媒長壽命化研發，以及轉換使用替代材料，將氧化反應中使用的銥（Ir）更換為鐵系氧化物，還原反應中使用的釕(Ru)變更為錳(Mn)，希望藉此在2030年達到實用化的目標。