整个2016年，全球在清洁能源推广方面可谓是“硕果累累”。其中最具有代表性的事件有巴黎气候协议生效，太阳能装置的价格持续下降，可再生能源成为全球投资热点，而且今年，美国也在大力发展其海上风电项目。这一系列技术的进步不仅是让可持续能源的能源转化率更加高效，也使得其价格愈加亲民。
人工光合作用
目前，在可再生能源组合技术中，一个最为关键的问题就是如何寻找可以替代汽油等其他燃料的清洁液体燃料。现在看来，最有前途的解决方法可能就是人工光合作用了，它能模仿来自大自然中的阳光，将二氧化碳和水转化为燃料。
这种“仿生叶片”比大自然中植物的光合作用效率要高10倍。在哈佛大学的实验室中，研究人员使用由钴-磷合金制成的催化剂将水分解成氢气和氧气，然后用一种特殊的细菌将二氧化碳和氢气转化成液体燃料。
太阳能热光伏电池
麻省理工学院的一个研究团队表示，太阳能热光伏设备的发展可能会超过太阳能电池板中常规光伏电池的理论效率极限。因为这些常规太阳能电池只能从太阳光的一部分色谱中吸收能量，这其中主要是从紫色到红色的可见光。
钙钛矿太阳能电池
钙钛矿太阳能电池廉价、易于生产，并且可以非常有效地吸收光。这种薄膜材料是一类具有特定晶体结构的混合有机和无机化合物，它可以像标准光伏电池中硅一样捕获自然光。然而，对于这种材料，一个最为关键的问题就是其耐久性。
碳储存
在美国，火力发电产生的二氧化碳占全国二氧化碳输出量的30%，因此在源头控制这些排放至关重要。今年出现了一些在发电厂中捕获碳的新兴方法(其中包括碳酸盐燃料电池)，以及一些有前景科技进展。截至目前，对于碳捕获技术而言，如何处理这些成功捕获后的碳材料成为一个棘手的难题。
