据《通知》，“超临界CO2太阳能热发电关键基础问题研究（基础研究类）”研究内容如下：针对太阳能热发电提高效率与降低成本的需求，研究超临界CO2太阳能热发电的聚光/集热/储热/发电部分关键器件及系统集成理论和方法。
具体包括：与聚光场耦合的非均匀能流下高温高可靠吸热器工作原理及设计方法；高温储热方法、储热装置动态失效与可靠运行机理；非稳态变物性超临界CO2与储热介质的湍流换热特性及换热器设计方法；适于超临界CO2太阳能热发电系统的压气机与透平工作原理及设计方案；超临界CO2太阳能热发电系统的光热耦合原理与集成优化。
同时，《通知》针对该项研究提出了明确的考核目标，具体为：
提出超临界CO2太阳能热发电的集热/储热/换热/发电系统设计方法；研究超临界CO2太阳能热发电技术，高效聚光器/聚光场在吸热器表面能流密度达到600kW/m2以上，太阳能吸热器输出吸热介质温度大于700℃，集热功率不低于800kW，系统可连续运行产生550℃以上超临界CO2，建成发电功率不小于200kW的超临界CO2太阳能热发电实证平台。
作为目前最前沿的光热发电技术之一，超临界CO2太阳能热发电技术曾于2018年5月25日被列入中国电机工程学会发布的《能源动力领域十项重大工程技术难题》。有业内专家表示，该技术有望帮助光热发电成本降低10%左右，并将成为光热发电实现平价上网的重要动力。
值得一提的是，北京首航艾启威节能技术股份有限公司已与法国电力公司、EDF（中国）投资有限公司签订超临界二氧化碳发电示范电站合作研究协议，将应用超临界CO2太阳能热发电技术改造首航节能敦煌10MW塔式光热发电项目，而这将成为中国乃至全球范围内首个超临界二氧化碳光热发电技术的实际案例。
