Angesichts der laufenden Elektrifizierung von Gebäuden und Mobilität und der Reduktion der Stromproduktion in Nuklearanlagen muss die inländische erneuerbare Stromgewinnung stark erweitert werden. Die Photovoltaik steht hier aufgrund des Potentials und der Akzeptanz klar im Vordergrund. Unsere Forschung fokussiert sich auf Dünnschicht-Solarzellen mit einer höheren Effizienz (z.B. als Tandem-Zelle) und tieferen Herstellungskosten dank neuer Materialien und Produktionstechnologien.

• Batterien: Auf diesem Gebiet entwickelt die Empa alternative Batteriekonzepte, wie Festkörperbatterien, Batterien mit wässrigen Elektrolytsystemen und Natrium-, Magnesium und Aluminium-basierte Batterien, testet die Zuverlässigkeit von Batteriemodulen, betreibt Lebenszyklenanalysen und forscht an Konzepten zum Batterie-Recycling.  
• Saisonale Wärmespeicherung, z.B. mittels Erdsonden oder thermochemischen Wärmespeichern
• Synthetische Energieträger als Ersatz für fossile Brenn- und Treibstoffe. So lässt sich erneuerbare Energie kurz-, mittel- und langfristig speichern und transportieren.

Bei der Erforschung und Entwicklung dieser Technologien kann die Empa auf ihre starke Expertise in Analyseverfahren zurückgreifen, um etwa die Vorgänge während chemischen Reaktionen, die Struktur und Zusammensetzung von Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern, sowie die Beschaffenheit von Grenz-und Oberflächen zu untersuchen.