实验室的五个研究方向经过教育部“985”和“211”的重点建设，目前已有优秀的科研实验条件，稳定的管理、技术人员队伍，比较健全的实验室管理制度。现有的先进仪器设备主要有：
美国制多通道激光镀膜系统
日本制晶体和液相外延厚膜生长两用设备
英国Oxford S15/17/52/13超导强磁场系统
美国Keithley 2400多功能数字源表，220高精度电流源，6485精密电流表，2182双通道纳伏表，7001程控开关控制器（7011-S开关卡，7065测量卡）
法国Jobin Yvon LabRam HR 800 UV 显微喇曼/发光光谱仪
美国Nicolet Nexus 870傅立叶变换红外光谱仪
美国惠普HP 4284A电感电容电阻（LCR）仪
美国Janis CCS-150氦循环制冷机
英国Oxford OptistatCF深低温杜瓦系统
美国Spectra Physics Tsunami 3960D飞秒激光器及泵浦-探测装置
法国Jobin Yvon THR1000/460真空紫外光谱仪
日本Shimadzu XD-3A X射线衍射仪
美国Perkin Elmer 7265 DSP锁相放大器
美国Infrared Laboratories 硅Bolometer及HDL-5液氦杜瓦
德国Zeiss Axiovert 200倒置式显微镜（分辨率0.6微米）
美国Redlake Masd 3000 (Mono) 高速摄像机（3000幅/秒）
日本制配偏振光的光学显微镜，另附英国制热台升温装置
自主研制等离子体增强化学气相沉积（PECVD）系统
有序纳米结构制备装置（低温恒温槽，精密电子天平，退火炉等）
微机集群式并行计算PC-Cluster
小型Dell服务器（24G内存、8×3.0G CPU）、Comsol商用计算软件
另外，上海交通大学分析测试中心具有多种世界先进水平的表面结构与分析仪器 (STM, TEM, SEM, AFM, XRD等)，实验室可以共享这些仪器设备的使用。同时，上海交通大学太阳能研究所主要从事太阳能光伏科学与工程研究，目前拥有教育部直属高校中唯一一条晶体硅太阳能电池中试线，研制的单晶硅太阳电池组件效率达16%，多晶硅太阳电池效率达14%，晶体硅与纳米硅相结合的异质结电池，效率高于9%，是上海市太阳能学会的挂靠单位。近年来，以自有技术为基础，在光伏发电产学研方面发展迅速，技术支持的江苏林洋新能源有限公司和江西赛维LDK太阳能高科技有限公司2006年12月和2007年6月先后在美国纳斯达克上市，研究所与上海交大泰阳绿色能源有限公司成立联合实验室，该联合实验室具有多种太阳电池研制及性能测试的专用设备。2008年这三家公司的产值超过150亿人民币。
