김윤희 교수는 유기반도체 소재 분야의 핵심 원천기술 개발에 매진하여 세계적 수준의 연구성과를 창출하고, 차세대 디스플레이 및 친환경 에너지 산업의 기술 경쟁력 향상에 크게 기여한 연구자이다.
특히, 고효율·고색순도 OLED 소재 분야에서 청색 형광·인광·TADF·MR-TADF 소재를 비롯하여 녹색 및 심적색·근적외선 발광체까지 독창적인 분자설계 기술을 개발하여 차세대 초고색순도 디스플레이 구현에 성공하였다.
최근에는 머신러닝 기반 MR-TADF 소재 설계를 통해 외부 양자효율 41.3%를 달성한 진청색 OLED 소자용 재료를 개발하여 세계 최고 수준의 성과를 달성하였다. 또한, 유기태양전지 분야에서 광전변환 효율과 장기 안정성을 갖는 소재를 개발하고, 고성능 유기반도체의 전하이동도 향상 및 친환경 용액공정 기술을 확보하는 등 차세대 에너지·전자소재 분야로 연구영역을 확장하고 있다.
이에 더하여, 김 교수는 연구결과를 산학협력을 통해 성과로 창출하고, 산업 맞춤형 전문인력 양성과 과학기술 대중화에도 지속적으로 기여하고 있다. 현재까지 542편 이상의 SCIE 논문을 발표하고, 22,700회 이상의 피인용과 H-Index 71을 기록하는 등 탁월한 학문적 영향력을 구축하였다. 또한 국제특허 49건을 포함한 총 211건의 특허를 등록·출원, 기술이전을 통해 국가 과학기술 경쟁력과 관련 산업 발전에 크게 공헌하였다.