长期从事有机高分子和碳纳米材料的相关研究，在绿色能源转化与存储领域做出了重要贡献。陈永胜提出了具有确定分子结构的高效有机光伏材料设计理念，多次刷新了有机太阳能电池领域的光电转换效率世界记录；提出了“三维交联石墨烯”高分子体相材料的构筑理念，所发展的三维石墨烯材料在从4到1200K的温度区间展现出独特的光、电、磁性能，并首次实现了宏观光驱动。主持承担了包括“国家重点研发计划”在内的多项国家重大项目。共发表论文300余篇，总引用50000余次。