Есть целая ветвь химии изучающая фотокаталитические реакции, вот журнал целый (тут вот кислород получают). Вот статья искусственный фотосинтез.
А если имеется ввиду просто синтез кислорода используя энергию света, то можно хоть электролизом на солнечных батарейках пользоваться. Но деревья все равно дешевле, эффективней и красивее.
ПС. Даже в википедии статья есть..
... и здоровее.