根据研究，传统光热发电系统的热效率一般为35％至40％，而配备超临界CO₂动力循环的光热发电系统可实现50%甚至更高的热效率。超临界CO₂动力循环系统设备除了体积小、重量轻之外，还可以不用水，适合荒漠缺水地区的应用，是太阳能光热发电的理想选择。近期，美国、欧洲纷纷布局超临界CO2光热发电项目。近年来，包括美国、中国、法国、日本等多个国家的科研机构和相关企业都在进行超临界CO₂发电技术的研究和产业化布局。
近日，由美国能源部资助的超临界CO₂发电技术研究又有了新的进展。美国国家太阳能热利用测试中心（NSTTF）表示将在今年首次对颗粒吸热器和超临界CO₂系统之间的热交换器进行测试，以及首次将颗粒吸热器连接到超临界CO₂系统的回路测试。
美国能源部此前资助了8个超临界二氧化碳循环研发项目，并计划将超临界CO₂2循环技术应用于下一代光热发电技术，以降低光热发电成本。今年五月，美国能源部又拨付3900万美元，加快推进超临界CO₂光热发电技术商业化。
我国在该领域的研究也取得了诸多进展，由首航高科开发的超临界CO₂光热发电技术10MW级机组将应用于首航敦煌10MW塔式光热电站，并计划今年年底发电，届时该电站有望成为全球首个超临界CO₂发电商业项目。
2019年6月26日，国家重点研发计划“超临界CO₂太阳能热发电关键基础问题研究”项目通过实施方案论证并正式启动。该项目负责人：王志峰；课题负责人：陈泽东，周劲松，胥蕊娜，李红智，王志峰。项目研究团队为：西安交通大学，浙江大学，清华大学，华能西安热工院，中科院电工所，中科院工程热物理所，中科院上海应用物理所，北京大学，北京工业大学，武汉理工大学，南京航空航天大学，天津大学，中山大学，山东电建三公司，钜光太阳能公司，北京首航节能公司，中船重工江增公司,东方锅炉公司。
此外，包括江津区重庆江增船舶重工有限公司、中国科学院工程热物理研究所、神华国华（北京）电力研究院有限公司、江苏金通灵流体机械科技股份有限公司、中国核动力研究设计院、中船重工第711研究所、西安热工研究院有限公司以及哈电集团哈尔滨锅炉厂有限责任公司等在内的各单位也早已在该领域展开研究。
其中，由江津区重庆江增船舶重工有限公司自主研制的国内首台6兆瓦超临界CO₂透平压缩发电机组在今年4月完成了机械运转试验，且机组运行情况良好，达到设计要求，顺利出厂交付用户。该项目历时三年，对推动我国超临界CO₂发电技术商业化具有里程碑意义。
