1、太阳能光催化分解水制氢
（可见光催化材料的合成、放氢与放氧助催化剂、分解水催化反应过程研究）
2、太阳能光催化重整生物质及污染物制氢
（重整生物质制氢、分解硫化氢等工业污染物制氢）
3、太阳能重整生物质制液体燃料和化学品
（光催化重整生物质分子选择性地获得高附加值化学品）
4、太阳能光电催化还原CO2制液体燃料
（太阳能驱动的光催化还原CO2制燃料，新型高效的兼具有分解水制氢和CO2加氢的光（电）催化材料）
5、太阳能光电材料及其光催化机理的光谱表征
（太阳能转化关键过程的成像及超快光谱研究）
6、光电催化材料分子设计与理论计算
（材料吸光性质、光电催化反应机理、光生电子/空穴的产生、传输的微观机制）
7、太阳能人工光合系统及其仿生的研究
（光合系统酶与人工光催化剂组装体系，光合系统酶生物相容性材料的研究、光合系统酶及无机材料界面电子/质子传输）
8、薄膜硅太阳电池研发
（稳定、高效和廉价非晶硅、多晶硅和纳晶硅薄膜电池）
9、有机与有机-无机复合太阳电池
（有机太阳能电池的新型有机半导体材料合成、器件组装）
10、新概念纳米量子点电池
（典型可见光纳米半导体材料合成，包括纳米量子点在内的纳米相貌的可控合成、器件组装）
