生产、转化及储存能源对一个国家的经济与战略发展至为重要。随着公众认识到化石燃料资源正在减少及使用这些资源对环境的影响，社会对发展可再生能源的诉求也越来越强烈。在珠三角地区，也涌现许多生产太阳能电池和锂离子电池的新兴公司。从全国范围看，对替代能源的研究也一直在持续进行。这方面的研究人员目前主要由经历过化学、物理和电气工程等传统学科训练的人员组成。要解决当前面临能源危机，具备跨学科知识与技能科学家和工程师是最适合的人选。

       本专业为跨学科专业，旨在探求利用无碳能源的革命性方法，结合了物理、化学、材料科学与环境科学的传统训练，以及生物分子工程、光化学及电化学的现代元素。本专业主要在本科教育的层面回应发展可再生能源的诉求。虽然目前有一些知名大学提供类似但侧重点略有不同的本科专业，但在中国则未有开设类似的专业方向。

       本专业的重点范畴包括：1. 太阳能转换（光伏、生物燃料）；2. 氢能的生产和储存，及燃料电池；3. 储能（电池、超级电容器）；4. 新能源发电（热电等）；5. 能源效率与节能；和 6. 智能电网。