整個2016年，全球在清潔能源推廣方面可謂是“碩果累累”。其中最具有代表性的事件有巴黎氣候協議生效，太陽能裝置的價格持續下降，可再生能源成為全球投資熱點，而且今年，美國也在大力發展其海上風電項目。這一系列技術的進步不僅是讓可持續能源的能源轉化率更加高效，也使得其價格愈加親民。

人工光合作用

目前，在可再生能源組合技術中，一個最為關鍵的問題就是如何尋找可以替代汽油等其他燃料的清潔液體燃料。現在看來，最有前途的解決方法可能就是人工光合作用了，它能模仿來自大自然中的陽光，將二氧化碳和水轉化為燃料。

這種“仿生葉片”比大自然中植物的光合作用效率要高10倍。在哈佛大學的實驗室中，研究人員使用由鈷-磷合金制成的催化劑將水分解成氫氣和氧氣，然后用一種特殊的細菌將二氧化碳和氫氣轉化成液體燃料。

太陽能熱光伏電池

麻省理工學院的一個研究團隊表示，太陽能熱光伏設備的發展可能會超過太陽能電池板中常規光伏電池的理論效率極限。因為這些常規太陽能電池只能從太陽光的一部分色譜中吸收能量，這其中主要是從紫色到紅色的可見光。

鈣鈦礦太陽能電池

鈣鈦礦太陽能電池廉價、易于生產，并且可以非常有效地吸收光。這種薄膜材料是一類具有特定晶體結構的混合有機和無機化合物，它可以像標準光伏電池中硅一樣捕獲自然光。然而，對于這種材料，一個最為關鍵的問題就是其耐久性。

碳儲存

在美國，火力發電產生的二氧化碳占全國二氧化碳輸出量的30%，因此在源頭控制這些排放至關重要。今年出現了一些在發電廠中捕獲碳的新興方法(其中包括碳酸鹽燃料電池)，以及一些有前景科技進展。截至目前，對于碳捕獲技術而言，如何處理這些成功捕獲后的碳材料成為一個棘手的難題。