2014年6月，深圳大学与新加坡国立大学在深圳签署成立“光电科技协同创新中心”备忘录，确定联合组建深圳大学-新加坡国立大学光电科技协同创新中心。2016年1月，美国罗格斯大学与深圳大学协商，同意加入“光电科技协同创新中心”，并于2016年3月达成签署联合备忘录的共识。2016年11月，“二维材料光电科技国际合作联合实验室”通过教育部立项考察，并予以立项建设。

目前，实验室在深圳大学有固定科研人员20名，访问教授13名。其中中国工程院院士1名，亚太材料材料科学院院士2名，新加坡最高科学荣誉总统奖获得者2名，国家级人才3名，全部具有博士学位；共培养博士后169名（在站116名），与外方联合培养博士后75名。研究生共培养61名（在读58名）。

实验室拥有钕玻璃高功率激光系统、高功率中红外激光产生及放大系统、宽波段光谱测量和分析系统、微波光子技术、涡旋光通信系统、化学气相沉积系统（管式炉CVD，PECVD）、共焦拉曼光谱系统、 Leica显微镜、半导体电学特性表征系统、双粒子束溅射薄膜沉积系统等大型仪器设备40余套，100万以上大型设备10余套，设备总值近7500万元。覆盖了从材料的制备、结构和光电等特性表征以及应用等研究需要，形成了一个系统完整的科研平台和人才培养基地。

近三年，实验室总共发表SCI论文297篇，在Nature、Science、Proceedings of the National Academy of Sciences （PNAS）、Nature Communications、Physical Review Letter、ACS Nano、Nano Letter、Advanced materials等国际一流期刊和中科院一区的论文117篇。其中，在Nature、Science的子刊、特刊及旗下期刊发表论文3篇， ESI高被引论文15篇，封面论文8篇，论文被引用次数超1200次。其中合作联合发表的论文94篇，与新方合作发表论文55篇。实验室现有省部级平台2项，深圳市平台3项，与合作方共同申请海外孔雀团队2项。近三年来，实验室获得各类科研项目70余项，项目总经费超6000万元。其中，国家级课题38项，包括国家基金委重大项目1项，重点项目1项，面上项目4项，青年基金24项，国家863计划1项、国家重点研发计划1项、国家科技重大专项6项。省部级项目15项，深圳市项目19项。

实验室中方主任范滇元，中国工程院院士，特聘教授，博士生导师，二维材料光电科技国际合作联合实验室中方主任。国家突出贡献中青年专家、全国优秀科技工作者。国家八六三计划领域专家委员会顾问，中科院上海光机所技术委员会主任，中国光学工程学会常务理事。 从事“神光”系列高功率激光系统的研制及应用四十多年，在激光系统总体设计与工程研制、光束传输理论与应用、强激光与物质相互作用等方向取得一系列国际先进水平创新成果。发表论文报告250多篇，先后获得陈嘉庚奖、光华工程科技奖、国家科技进步一等奖、二等奖和教育部科技进步二等奖等。近年来主持、参与和指导了国家基金、国家863计划、973计划和国家重大专项的多个项目和研究课题，针对惯性约束聚变和高能量密度物理前沿领域的应用需求，开展高能激光和超短超强激光的发展战略研究、总体技术路线和关键技术创新研究，以及全域（振幅、位相、偏振和频率）光场调控的研究和应用。

实验室新加坡国立大学方主任罗健平，教授，新加坡国立大学石墨烯研究中心的领军人物和杰出化学家。2013年获得美国化学会 (ACS) NANO lectureship 奖。2014年获得新加坡“总统科学与科技奖”。至今为止，已经发表200余篇SCI论文，包括Nature, Nature Nanotechnology, Nature Chemistry, Nature Photonics, Nature Communications, Journal of American Chemical Society, Angewandte Chemie, Nano letters, Advanced Materials等。Loh Kian Ping教授担任美国化学协会杂志Chemistry of Materials副主编，英国物理所杂志Journal of 2D Materials副主编, 杂志 Materials Horizon科学编辑，Elservier 杂志 Diamond and Related Materials编辑，以及Advanced Functional Materials国际顾问委员会成员。