לאור החשיבות ההולכת וגוברת של פיתוח טכנולוגיות אלו, המוכרות גם בשם טכנולוגיות אנרגיה נקיה, על מנת לאפשר המשך התפתחות המין האנושי תוך התחשבות במשאבים הסופיים של כדור הארץ, נמצא מחקר ופיתוח חומרים חדשים למערכות המרת אנרגיה ואגירתה בחזית המדע והטכנולוגיה.
פעילות המחקר בפקולטה בתחום זה כוללת מחקר ופיתוח של חומרים למערכות אלקטרוכימיות עתירות אנרגיה כגון סוללות ליתיום, סוללות מתכת אוויר ותאי דלק; חומרים מוליכים למחצה על בסיס תחמוצות מתכת, חומרים אורגניים ושילובם כחומרים היברידיים ליישומים בתאי שמש (תאים פוטו-וולטאיים) ומקורות אור חסכוניים; חומרים תרמו-אלקטריים להמרת חום לחשמל; ממברנות קרמיות להפרדת גזים; תחמוצות מתכת מוליכות למחצה המשמשות כפוטו-אלקטרודות לפירוק מים למימן וחמצן ויצירת דלקים סולריים; וסגסוגות מתכתיות קלות משקל לאגירת מימן.