新型高效光伏電池技術。研究可突破單結光伏電池理論效率極限的光電轉換新原理，研究高效薄膜電池、疊層電池等基于新材料和新結構的光伏電池新技術。

新型核能發電技術。研究四代堆、核聚變反應堆等新型核能發電技術。

新型綠色氫能技術。研究基于合成生物學、太陽能直接制氫等綠氫制備技術。前沿儲能技術。研究固態鋰離子、鈉離子電池等更低成本、更安全、更長壽命、

更高能量效率、不受資源約束的前沿儲能技術。

電力多元高效轉換技術。研究將電力轉換成熱能、光能，以及利用電力合成燃料和化學品技術，實現可再生能源電力的轉化儲存和多元化高效利用。

二氧化碳高值化轉化利用技術。研究基于生物制造的二氧化碳轉化技術，構建光—酶與電—酶協同催化、細菌/酶和無機/有機材料復合體系二氧化碳轉化系統， 制備淀粉、乳酸、乙二醇等化學品；研究以水、二氧化碳和氮氣等為原料直接高效合成甲醇等綠色可再生燃料的技術。

空氣中二氧化碳直接捕集技術。加強空氣中直接捕集二氧化碳技術理論創新， 研發高效、低成本的空氣中二氧化碳直接捕集技術。

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