Energieerzeugung in der Werkstoffwissenschaft umfasst die Umwandlung mechanischer, thermischer, chemischer oder elektromagnetischer Energie in elektrische Energie mithilfe funktionaler Materialien. Beispiele sind piezoelektrische, thermoelektrische und triboelektrische Wandler sowie photoaktive und elektrochemische Systeme. Materialauswahl, Mikrostruktur, Grenzflächen und Defektchemie bestimmen Wirkungsgrad, Stabilität, Leistungsdichte und Integration in energieautarke Systeme.