经过一段时间的高速发展，目前实验室已经形成了围绕以下五个研究方向发展的成熟平台：
柔性显示材料与技术：围绕湖北省重要战略支柱产业，借助武汉“光谷”的产业集群优势，以柔性显示基板材料、量子点显示材料与器件等领域的技术研发与产业化为核心课题，针对关键领域进行技术攻关。
柔性太阳能电池材料与器件：以新一代光伏产业需求和技术突破为切口，针对大面积、柔性化有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、量子点太阳能电池的需求开发新型高效光伏材料，研究低成本柔性基底太阳能器件加工工艺，辅助产业化发展同时进行能量转换机理探究。
电化学储能材料与器件：抓住新能源汽车发展战略优势期，针对新能源器件、智能电网储能、极限条件储能器件等领域需求，研发高安全高比能电化学储能技术，并产学研结合，制造柔性化、轻量化新能源器件，如高性能隐身材料，高电导率固态聚合电解质，先进锂电池加工工艺，柔性锂离子电池及全固态锂离子电池等。
生物医用光电材料：将材料科学中光学和光电子学技术与生物技术融合，利用纳微器件与加工技术，设立交叉研究课题，研发功能材料和工作系统，开发生物检测、分子探针、生物成像、药物释放、医药分析、疾病诊断等领域的新材料。
光电器件在精细爆破中的应用，联合精细爆破国家重点实验室共同研发。