據《通知》，“超臨界CO2太陽能熱發電關鍵基礎問題研究（基礎研究類）”研究內容如下：針對太陽能熱發電提高效率與降低成本的需求，研究超臨界CO2太陽能熱發電的聚光/集熱/儲熱/發電部分關鍵器件及系統集成理論和方法。
具體包括：與聚光場耦合的非均勻能流下高溫高可靠吸熱器工作原理及設計方法；高溫儲熱方法、儲熱裝置動態失效與可靠運行機理；非穩態變物性超臨界CO2與儲熱介質的湍流換熱特性及換熱器設計方法；適于超臨界CO2太陽能熱發電系統的壓氣機與透平工作原理及設計方案；超臨界CO2太陽能熱發電系統的光熱耦合原理與集成優化。
同時，《通知》針對該項研究提出了明確的考核目標，具體為：
提出超臨界CO2太陽能熱發電的集熱/儲熱/換熱/發電系統設計方法；研究超臨界CO2太陽能熱發電技術，高效聚光器/聚光場在吸熱器表面能流密度達到600kW/m2以上，太陽能吸熱器輸出吸熱介質溫度大于700℃，集熱功率不低于800kW，系統可連續運行產生550℃以上超臨界CO2，建成發電功率不小于200kW的超臨界CO2太陽能熱發電實證平臺。
作為目前最前沿的光熱發電技術之一，超臨界CO2太陽能熱發電技術曾于2018年5月25日被列入中國電機工程學會發布的《能源動力領域十項重大工程技術難題》。有業內專家表示，該技術有望幫助光熱發電成本降低10%左右，并將成為光熱發電實現平價上網的重要動力。
值得一提的是，北京首航艾啟威節能技術股份有限公司已與法國電力公司、EDF（中國）投資有限公司簽訂超臨界二氧化碳發電示范電站合作研究協議，將應用超臨界CO2太陽能熱發電技術改造首航節能敦煌10MW塔式光熱發電項目，而這將成為中國乃至全球范圍內首個超臨界二氧化碳光熱發電技術的實際案例。
