本发明涉及一种高效产PHB的新型光催化发酵系统，包括一个带搅拌装置的发酵罐，含Ralstonia eutropha DSM 428和光催化剂的发酵液置于发酵罐中，发酵罐上方有5个管孔，其中一个管孔连接空气泵通入无菌洁净空气，一个管孔用作出料口连接产物罐，其余三个管孔为气压平衡口，其中一个气压平衡口在补料时用作进料口通入补料液，所述发酵罐置于恒温箱在光照条件下进行光催化发酵。本发明发酵系统相比传统发酵更节约能源，产率更高，速率更快，降低PHB生产成本，制备过程清洁、无污染。