实验室针对人们对能源需求的日益增加及当今环境的日益恶化等问题，致力于光电微纳功能材料和器件的研究，在理论上探索微纳光电材料的维度控制规律和量子尺寸效应与相关的新性质间的关系，为实现微纳半导体器件的制造奠定理论与实验基础。实验室通过对微纳半导体光电材料的结构、性质及器件研究，优化并发现新的光电结构材料，提出新的构思、设计新的结构，从而设计和制备高性能的新类型和新结构的光电材料，以便提高光电材料的转换效率和降低成本；初步研究微纳光电器件，尤其是电子器件、光发射及光探测器件、光伏器件、光电探测及光电转换等在日常照明及平板显示在人类日常生活中的应用，从而达到节能、低耗的目的。

具体研究领域和方向可分为：

1.功能催化材料结构的构筑及在环境领域中的应用；

通过物理理论的模拟指导，构筑一维、二维、三维功能催化材料及复合结构，这种方式抛弃了传统盲目式的为了做材料而做材料的初级阶段，真正实现了“设计-制备/组装-验证”这一合理的实验过程。

2.微纳结构光电器件的构筑及其功能材料太阳能电池的研究；

在ITO及FTO等衬底上设计缓冲层，并生长ZnO及TiO2等复合纳米结构，提高了其燃料敏化电池的效率，这种利用缓冲层并生长复合结构的方法具有一定的先进性。

3.微纳复合材料的合成及其在锂离子电池、超级电容器等能源领域的应用；

通过在不同衬底上设计组装复合异质结构材料，探讨复合异质结构的界面性质和能级结构对器件的影响，提高锂离子电池的充放电性能及超级电容器的存储容量。

4.电化学传感器件的组装及其气敏探测；

微纳结构由于其自身具有更大的比表面积，研究不同活性面对气敏性能的影响，能对新型气敏传感器的设计和制备起到指导性作用。