石墨烯具有優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)、結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，以及完美的量子隧道效應(yīng)、優(yōu)異的電導(dǎo)率等一系列特殊性質(zhì)，并同時(shí)具備價(jià)格低廉的有點(diǎn)，被業(yè)界不便認(rèn)為在下一代電晶體、透明導(dǎo)電膜、儲(chǔ)能技術(shù)、化學(xué)傳感、功能復(fù)合材料等領(lǐng)域應(yīng)用前景十分廣闊。

除了替代儲(chǔ)能電池中的既有材料，石墨烯也被證明可制造出性能優(yōu)異的太陽能電池，而且是未來獲得廉價(jià)耐用太陽能電池的最佳途徑之一。美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員在柔性石墨烯片上涂復(fù)納米線，生產(chǎn)出低成本、透明以及柔韌性佳的太陽能電池，能夠在窗戶、屋頂以及其他物體的表面使用。

石墨烯可能是替代銦錫氧化物（ITO）的新材料。除了成本較低外，它還有諸如柔韌性佳、重量輕、機(jī)械強(qiáng)度與化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。在復(fù)蓋硫化物量子點(diǎn)的情況下，雖然石墨烯的功率轉(zhuǎn)換效率比通用的矽電池低4.2%，但今后在特殊用途中將具有競(jìng)爭(zhēng)力。

在2012年的早些時(shí)候，美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)物理學(xué)研究人員表示，通過對(duì)石墨烯材料進(jìn)行三氟甲基磺醯胺（簡(jiǎn)稱TFSA）摻雜處理，獲得了具有能量轉(zhuǎn)化率高的摻雜石墨烯太陽能電池。摻雜后的石墨烯太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化率高達(dá)8.6%，創(chuàng)造了石墨烯太陽能電池能量轉(zhuǎn)換的紀(jì)錄。

研究人員表示，如果石墨烯太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化率達(dá)到10%，且保持生產(chǎn)成本足夠低，那么它們將成為市場(chǎng)上有力的競(jìng)爭(zhēng)者。