目前，能源消耗主要來自於化石燃料，由於化石燃料儲量有限以及所帶來的環境汙染問題，人們開始把目光投向可再生能源。在諸如風能、生物能、潮汐能、水力電氣和地熱等環境友好、可再生的能源中，太陽能的應用前景最為廣闊。伴隨著1954年第一個實用性的半導體太陽能電池的問世，標誌著太陽能電池的發展開始起步；而石墨烯是理想的太陽電池導電電極材料，通過在太陽能電池中引入石墨烯材料，有效地提高了太陽能電池的光電轉換效率。
作為目前科學界發現的第一個二維晶體，石墨烯是最輕薄且最堅硬的物質，它只有一個碳原子的厚度，比人類的頭髮還要細100萬倍。它比鑽石堅硬，斷裂強度是鋼材的200倍。同時它的彈性和延展性也十分出彩，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%，石墨烯幾乎是透明的，具有優於銅的超導電性。
石墨烯的物理屬性在各方面都具有開拓性，它註定掀起一場技術革命，從智能手機、可穿戴技術到綠色技術、醫療方面，無所不包。
石墨烯優良的彈性和延展性使它成為製造太陽能電池最理想的候選者。西班牙的一家光子科學研究所的最新研究表明，相比於硅，石墨烯能夠更高效地進行光電轉化。硅每吸收一個光子只能產生一個電流電子，而石墨烯能產生多個電子。
據研究發現，只有石墨烯透明導電膜才能實現對於太陽能電池來說非常重要的特性。這個特性就是對於包括中遠紅外線在內的所有紅外線的高透明性。儘管紅外線佔據了相當一部分的太陽輻射能量，但現有的大部分太陽能電池都無法把紅外線作為能量源來有效利用。這是因為除了有效的光電轉換本身不易實現之外，迄今多用於透明電極的ITO和FTO對紅外線的透射率實際上也比較低。如果只要對於紅外線確保透明性就足夠了的話，材料的開發並不困難。不過，這種材料大多在原理上會面臨導電率大幅降低的問題。石墨烯幾乎是唯一一種能夠避免這種問題的材料。其原因在於石墨烯具有非常高的載流子遷移率。因此，即使載流子密度非常小，也能確保一定的導電率，這種材料是非常罕見的。
由此可見，尋求一種既可以適用於大規模生產，又能夠保證製備的石墨烯純度高、缺陷較少的新型石墨烯製備方法對於石墨烯太陽能電池的發展和其他應用的擴展至關重要。液相法還原石墨烯製備和現有的氧化還原法結合，使完全氧化過的石墨幾乎實現完全還原，保證其物理、化學等性能不被破壞。實現工業化生產，又避免了氧化還原法存在的弊端，提高了石墨烯的純度。石墨烯以其獨特的結構和優異的性能，在太陽能電池的發展前景巨大綜合運用，可以製備單層、結構完整和高電導率的石墨烯，這一途徑被認為是石墨烯規模化應用的重大突破。
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