CN103345963A - 一种石墨烯复合材料透明电极及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯复合材料透明电极及其制备方法和应用；所述透明电极包括柔性透明基板，柔性透明基板上设有石墨烯层和导电高分子层；所述石墨烯复合材料透明电极的制备方法有两种，一种是先将石墨烯转移到柔性透明基板上，再在石墨烯表面涂布导电高分子材料，另一种是先将导电高分子材料涂布到柔性透明基板表面，再将石墨烯转移到柔性透明基板上的导电高分子层上；所述石墨烯复合材料透明电极可以在制作触摸屏、太阳能电池、有机发光二极管、液晶显示屏、薄膜晶体管、柔性电子产品或可穿戴式电子产品中应用。本发明的石墨烯复合材料透明电极兼顾了导电性和透光率及柔性的性能，具有优异的光电性能和柔性。
Description
技术领域
本发明涉及柔性透明电极材料技术领域，特别涉及一种石墨烯复合材料透明电极及其制备方法和应用。
背景技术
透明导电薄膜材料及器件在军用、航天、工业、民用等诸多光电系统装备上均有广泛应用，目前氧化锡铟（ITO）透明电极因为有较好的光电性质被广泛应用，但是随着现代光电子器件的不断发展和透明电极的大量使用，传统的ITO透明电极暴露出越来越多的问题，如：（1）ITO的化学性质和热性质不稳定；（2）In是一种稀有金属且有毒；（3）ITO薄膜具有陶瓷性质。所以迫切需要寻找一种高透过率、低电阻、可以在室温下制备的新型电极。
为解决传统ITO导电透明电极存在的上述问题，人们相继发展了其它种类的透明导电电极，如金属纳米线薄膜、金属网格、石墨烯薄膜和碳纳米管薄膜等。然而，在这些透明导电电极中都存在导电性和透光率“此消彼长”的问题。
石墨烯作为一种半金属材料其特殊的孔隙结构，决定了其具有柔性的特点，石墨烯内部载流子浓度高达1013cm-2，其理论迁移率能达到200000cm2/V·s，而且单层石墨烯的透光率达到97.7%，这些独特且优异的性质使得石墨烯成为透明电极材料最有潜力的替代品之一。CVD法生长石墨烯能够转移在任意需要的衬底上，然而目前所能制备的大面积石墨烯是多晶结构，具有较多的缺陷和晶界，极大地影响了其光电性能。
而导电高分子是由有机物组成的高分子物质，具有较高的电导率和稳定性、较好的光学透明性以及易于合成的特点，使它们在抗静电涂层、有机显示器件、能量存储转化、传感器方面具有广泛的应用前景。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种石墨烯复合材料透明电极及其制备方法和应用，能结合导电高分子和石墨烯二者的优点，制成的石墨烯复合材料透明电极兼顾导电性、透光率及柔性的性能。
本发明公开了一种石墨烯复合材料透明电极，所述透明电极包括柔性透明基板，柔性透明基板上设有石墨烯层和导电高分子层。
进一步，所述石墨烯层为1～5层石墨烯。
进一步，所述石墨烯为掺杂有异质原子或分子的掺杂石墨烯。
进一步，所述导电高分子层由聚噻吩、聚吡咯、聚苯乙炔、聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐、聚乙炔和聚苯胺及其衍生物中的一种或多种导电高分子材料组成。
进一步，所述导电高分子层的厚度为1nm～5000nm。
进一步，所述柔性透明基板的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、石英、聚乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。
本发明还公开了一种上述石墨烯复合材料透明电极的制备方法，包括以下步骤：
1）采用化学气相沉积法，在基底上生长石墨烯；
2）将生长在基底上的石墨烯转移到柔性透明基板上；
3）在石墨烯表面涂布导电高分子材料，形成导电高分子层，得到石墨烯复合材料透明电极。
进一步，所述步骤2）中，将生长在基底上的石墨烯转移到柔性透明基板上后，再对石墨烯进行掺杂处理。
进一步，所述步骤2）中，掺杂的方法为使用掺杂试剂喷淋、浸泡、喷涂或蒸镀，掺杂试剂为NH3、HNO3、H2SO4、KMnO4、AuCl3、HAuCl4、HCl、FeCl3、K2S2O8、Au、Ag、Fe、Cu和Pt中的一种或多种的溶液，其中固体掺杂剂的溶剂为乙醇、丙酮、甲苯、四氢呋喃、二甲亚砜、甲醇、乙酸乙酯、乙二醇、水、硝基甲烷和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
进一步，所述步骤1）中，化学气相沉积法为普通热电偶加热化学气相沉积法、远程等离子体辅助化学气相沉积法、射频等离子体辅助化学气相沉积法、微波等离子体辅助化学气相沉积法、表面波等离子体辅助化学气相沉积法或感应耦合等离子体辅助化学气相沉积法。
进一步，所述步骤1）中，基底的材料为铜、镍、金、铁、石英、二氧化硅或硅，碳源为气态碳源、液态碳源或固态碳源，气态碳源为CH4、C2H4和C2H2中的一种或多种，液态碳源为苯、甲苯、乙醇和吡啶中的一种或多种，固态碳源为聚甲基丙烯酸甲酯、硼烷氨络合物、并五苯和对三联苯中的一种或多种，生长温度为400～1100℃，生长时间为1～600min。
进一步，所述步骤2）中，转移石墨烯时，将石墨烯从基底上剥离的方法为热释胶带-蚀刻、紫外固化-蚀刻、电解鼓泡剥离或干法转移。
进一步，所述步骤3）中，导电高分子材料的涂布方法为喷涂法、旋涂法、凹版法、刮刀法、喷墨、滴铸或棒涂。
本发明还公开了另一种上述石墨烯复合材料透明电极的制备方法，包括以下步骤：
1）将导电高分子材料涂布到柔性透明基板表面，形成导电高分子层；
2）采用化学气相沉积法，在基底上生长石墨烯；
3）将生长在基底上的石墨烯转移到柔性透明基板上的导电高分子层上，形成石墨烯复合材料透明电极。
进一步，所述步骤3）中，先将生长在基底上的石墨烯转移和掺杂处理后，再转移到柔性透明基板上的导电高分子层上，形成石墨烯复合材料透明电极。
进一步，所述步骤3）中，掺杂的方法为使用掺杂试剂喷淋、浸泡、喷涂或蒸镀，掺杂试剂为NH3、HNO3、H2SO4、KMnO4、AuCl3、HAuCl4、HCl、FeCl3、K2S2O8、Au、Ag、Fe、Cu和Pt中的一种或多种的溶液，其中固体掺杂剂的溶剂为乙醇、丙酮、甲苯、四氢呋喃、二甲亚砜、甲醇、乙酸乙酯、乙二醇、水、硝基甲烷和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
进一步，所述步骤2）中，化学气相沉积法为普通热电偶加热化学气相沉积法、远程等离子体辅助化学气相沉积法、射频等离子体辅助化学气相沉积法、微波等离子体辅助化学气相沉积法、表面波等离子体辅助化学气相沉积法或感应耦合等离子体辅助化学气相沉积法。
进一步，所述步骤2）中，基底的材料为铜、镍、金、铁、石英、二氧化硅或硅，碳源为气态碳源、液态碳源或固态碳源，气态碳源为CH4、C2H4和C2H2中的一种或多种，液态碳源为苯、甲苯、乙醇和吡啶中的一种或多种，固态碳源为聚甲基丙烯酸甲酯、硼烷氨络合物、并五苯和对三联苯中的一种或多种，生长温度为400～1100℃，生长时间为1～600min。
进一步，所述步骤3）中，转移石墨烯时，将石墨烯从基底上剥离的方法为热释胶带-蚀刻、紫外固化-蚀刻、电解鼓泡剥离或干法转移。
进一步，所述步骤1）中，导电高分子材料的涂布方法为喷涂法、旋涂法、凹版法、刮刀法、喷墨、滴铸或棒涂。
本发明还公开了上述石墨烯复合材料透明电极在制作触摸屏、太阳能电池、有机发光二极管、液晶显示屏、薄膜晶体管、柔性电子产品或可穿戴式电子产品中的应用。
本发明的有益效果在于：本发明将石墨烯和导电高分子复合组成石墨烯复合材料透明电极，该透明电极结合了石墨烯和导电高分子材料的优势，使得石墨烯保持透明及柔性的同时，提升了石墨烯的导电性能和稳定性，满足方块电阻为5Ω/sq～1000Ω/sq，透光率为80%～97%，弯曲半径<5mm时对其电学性能无影响；因此，本发明的石墨烯复合材料透明电极兼顾了导电性、透光率及柔性的性能，具有优异的光电性能和柔性，并且成本低、无毒环保，使其可以替代ITO得到更广泛的应用。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为石墨烯复合材料透明电极的第一种制作流程图；
图2为石墨烯复合材料透明电极的第二种制作流程图；
图3为石墨烯复合材料透明电极的第三种制作流程图；
图4为石墨烯复合材料透明电极的第四种制作流程图；
图5为石墨烯复合材料透明电极的结构示意图Ⅰ；
图6为石墨烯复合材料透明电极的结构示意图Ⅱ；
图7为实施例1中不同层数石墨烯的拉曼光谱图；
图8为实施例1制备的石墨烯复合材料透明电极在可见光区的透过率。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1
如图1所示，本实施例的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，包括以下步骤：
1）采用普通热电偶加热化学气相沉积法，在铜箔作为基底及催化剂、CH4作为气体碳源的条件下，进行石墨烯的生长，生长温度为800℃，生长时间为100min；
2）采用热释胶带-蚀刻的方法将生长在基底上的石墨烯剥离，转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯的柔性透明基板上；
3）采用喷涂法在石墨烯表面涂布导电高分子材料聚噻吩（Polythienylene，PT），形成导电高分子层，得到石墨烯复合材料透明电极。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的结构如图5所示，柔性透明基板上设有石墨烯层和导电高分子层，石墨烯层为1～5层石墨烯（未涂布导电高分子时不同层数石墨烯的拉曼光谱图如图7所示），导电高分子层的厚度为1～5000nm。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的方块电阻为25～300Ω/sq，透光率为88.1～92.8%，弯曲半径<5mm时对其电学性能无影响。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极在可见光区的透过率如图8所示，图中1L、1L+1P分别表示1层石墨烯、1层石墨烯加导电高分子层，依次类推；可见，石墨烯复合材料透明电极与石墨烯透明电极相比，透光率相差不大，石墨烯复合材料透明电极兼顾了导电性和透光率。
实施例2
如图1所示，本实施例的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，包括以下步骤：
1）采用射频等离子体辅助化学气相沉积法，在镍箔作为基底及催化剂、C2H4作为气体碳源的条件下，进行石墨烯的生长，生长温度为1000℃，生长时间为200min；
2）采用电解鼓泡剥离的方法将生长在基底上的石墨烯剥离，转移到聚碳酸酯的柔性透明基板上；
3）采用旋涂法在石墨烯表面涂布导电高分子材料聚吡咯（Polypyrol，PPY），形成导电高分子层，得到石墨烯复合材料透明电极。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的结构如图5所示，柔性透明基板上设有石墨烯层和导电高分子层，石墨烯层为1～5层石墨烯，导电高分子层的厚度为1～4000nm。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的方块电阻为5～325Ω/sq，透光率为87.5～90.4%，弯曲半径<5mm时对其电学性能无影响。
实施例3
如图2所示，本实施例的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，包括以下步骤：
1）采用远程等离子体辅助化学气相沉积法，在金箔作为基底及催化剂、苯作为液态碳源的条件下，进行石墨烯的生长，生长温度为500℃，生长时间为20min；
2）采用紫外固化-蚀刻的方法将生长在基底上的石墨烯剥离，转移到聚乙烯的柔性透明基板上；然后再对石墨烯进行掺杂处理，掺杂的方法为将HNO3溶液作为掺杂试剂浸泡；
3）采用棒涂法在石墨烯表面涂布导电高分子材料聚苯乙炔（Polyphenelyne vinylene，PPV），形成导电高分子层，得到石墨烯复合材料透明电极。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的结构如图5所示，柔性透明基板上设有石墨烯层和导电高分子层，石墨烯层为1～5层石墨烯，导电高分子层的厚度为1～3000nm。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的方块电阻为27～238Ω/sq，透光率为90.5～94.7%，弯曲半径<5mm时对其电学性能无影响。
实施例4
如图2所示，本实施例的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，包括以下步骤：
1）采用表面波等离子体辅助化学气相沉积法，在硅作为基底及催化剂、并五苯作为固态碳源的条件下，进行石墨烯的生长，生长温度为1000℃，生长时间为500min；
2）采用干法转移的方法将生长在基底上的石墨烯剥离，转移到聚氯乙烯的柔性透明基板上；然后再对石墨烯进行掺杂处理，掺杂的方法为将AuCl3溶液作为掺杂试剂喷淋；
3）采用刮刀法在石墨烯表面涂布导电高分子材料聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐（Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate)，PEDOT:PSS），形成导电高分子层，得到石墨烯复合材料透明电极。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的结构如图5所示，柔性透明基板上设有石墨烯层和导电高分子层，石墨烯层为1～5层石墨烯，导电高分子层的厚度为1～5000nm。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的方块电阻为5～280Ω/sq，透光率为84.1～96.5%，弯曲半径<5mm时对其电学性能无影响。
实施例5
如图3所示，本实施例的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，包括以下步骤：
1）采用喷涂法将导电高分子材料聚苯胺（Polyaniline，PANI）涂布到石英的柔性透明基板表面，形成导电高分子层；
2）采用微波等离子体辅助化学气相沉积法，在铜箔作为基底及催化剂、CH4作为气体碳源的条件下，进行石墨烯的生长，生长温度为800℃，生长时间为60min；
3）采用热释胶带-蚀刻的方法将生长在基底上的石墨烯剥离，转移到柔性透明基板上的导电高分子层上，形成石墨烯复合材料透明电极。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的结构如图6所示，柔性透明基板上设有石墨烯层和导电高分子层，石墨烯层为1～5层石墨烯，导电高分子层的厚度为1～4500nm。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的方块电阻为18～200Ω/sq，透光率为81.2～95.3%，弯曲半径<5mm时对其电学性能无影响。
实施例6
如图3所示，本实施例的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，包括以下步骤：
1）采用凹版法将导电高分子材料聚乙炔（Polyacetylene，PA）涂布到聚氯乙烯的柔性透明基板表面，形成导电高分子层；
2）采用普通热电偶加热化学气相沉积法，在镍箔作为基底及催化剂、C2H4作为气体碳源的条件下，进行石墨烯的生长，生长温度为500℃，生长时间为600min；
3）采用紫外固化-蚀刻的方法将生长在基底上的石墨烯剥离，转移到柔性透明基板上的导电高分子层上，形成石墨烯复合材料透明电极。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的结构如图6所示，柔性透明基板上设有石墨烯层和导电高分子层，石墨烯层为1～5层石墨烯，导电高分子层的厚度为1～5000nm。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的方块电阻为35～400Ω/sq，透光率为80.5～92.5%，弯曲半径<5mm时对其电学性能无影响。
实施例7
如图4所示，本实施例的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，包括以下步骤：
1）采用喷涂法将导电高分子材料聚噻吩（Polythienylene，PT）涂布到聚对苯二甲酸乙二醇酯的柔性透明基板表面，形成导电高分子层；
2）采用普通热电偶加热化学气相沉积法，在铜箔作为基底及催化剂、CH4作为气体碳源的条件下，进行石墨烯的生长，生长温度为700℃，生长时间为100min；
3）采用热释胶带-蚀刻的方法将生长在基底上的石墨烯剥离，经过转移和掺杂处理，掺杂的方法为将KMnO4/H2SO4溶液作为掺杂试剂浸泡；再转移到柔性透明基板上的导电高分子层上，形成石墨烯复合材料透明电极。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的结构如图6所示，柔性透明基板上设有石墨烯层和导电高分子层，石墨烯层为1～5层石墨烯，导电高分子层的厚度为1～5000nm。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的方块电阻为50～280Ω/sq，透光率为86.5～93.2%，弯曲半径<5mm时对其电学性能无影响。
实施例8
如图4所示，本实施例的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，包括以下步骤：
1）采用棒涂法将导电高分子材料聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐（Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate)，PEDOT:PSS）涂布到聚碳酸酯的柔性透明基板表面，形成导电高分子层；
2）采用远程等离子体辅助化学气相沉积法，在铜箔作为基底及催化剂、甲苯作为液态碳源的条件下，进行石墨烯的生长，生长温度为1100℃，生长时间为200min；
3）采用热释胶带-蚀刻的方法将生长在基底上的石墨烯剥离，经过转移和掺杂处理，掺杂的方法为将HAuCl4溶液作为掺杂试剂浸泡；再转移到柔性透明基板上的导电高分子层上，形成石墨烯复合材料透明电极。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的结构如图6所示，柔性透明基板上设有石墨烯层和导电高分子层，石墨烯层为1～5层石墨烯，导电高分子层的厚度为1～5000nm。
本实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的方块电阻为15～230Ω/sq，透光率为90.7～92.7%，弯曲半径<5mm时对其电学性能无影响。
上述实施例制备的石墨烯复合材料透明电极的性能数据汇总如下：
本发明上述实施例制备的石墨烯复合材料透明电极可以在制作触摸屏中应用，如手机触摸屏、平板电脑触摸屏、柔性电子设备及其它电子设备的触摸面板等；制作触摸屏的方法为常规的方法：利用CAD软件设计间隔点及边框电极图形，采用丝网印刷术在石墨烯复合材料透明电极的基板上制作触摸屏IC电路及间隔点，并将其封装入需要触摸屏的器件内，触摸屏通过控制卡和驱动与计算机连接并实现对计算机的控制；触摸屏面积为10mm2～10m2，触摸屏厚度为0.05mm～10mm，触摸屏可为电阻式、电容式或声表面波式触摸屏。同理，本发明上述实施例制备的石墨烯复合材料透明电极还可以在制作太阳能电池、有机发光二极管、液晶显示屏、薄膜晶体管、柔性电子产品及可穿戴式电子产品中应用。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (21)
1.一种石墨烯复合材料透明电极，其特征在于：所述透明电极包括柔性透明基板，柔性透明基板上设有石墨烯层和导电高分子层。
2.根据权利要求1所述的石墨烯复合材料透明电极，其特征在于：所述石墨烯层为1～5层石墨烯。
3.根据权利要求2所述的石墨烯复合材料透明电极，其特征在于：所述石墨烯为掺杂有异质原子或分子的掺杂石墨烯。
4.根据权利要求1所述的石墨烯复合材料透明电极，其特征在于：所述导电高分子层由聚噻吩、聚吡咯、聚苯乙炔、聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐、聚乙炔和聚苯胺及其衍生物中的一种或多种导电高分子材料组成。
5.根据权利要求4所述的石墨烯复合材料透明电极，其特征在于：所述导电高分子层的厚度为1nm～5000nm。
6.根据权利要求1所述的石墨烯复合材料透明电极，其特征在于：所述柔性透明基板的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、石英、聚乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。
7.一种权利要求1至6任意一项所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）采用化学气相沉积法，在基底上生长石墨烯；
2）将生长在基底上的石墨烯转移到柔性透明基板上；
3）在石墨烯表面涂布导电高分子材料，形成导电高分子层，得到石墨烯复合材料透明电极。
8.根据权利要求7所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，将生长在基底上的石墨烯转移到柔性透明基板上后，再对石墨烯进行掺杂处理。
9.根据权利要求8所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，掺杂的方法为使用掺杂试剂喷淋、浸泡、喷涂或蒸镀，掺杂试剂为NH3、HNO3、H2SO4、KMnO4、AuCl3、HAuCl4、HCl、FeCl3、K2S2O8、Au、Ag、Fe、Cu和Pt中的一种或多种的溶液，其中固体掺杂剂的溶剂为乙醇、丙酮、甲苯、四氢呋喃、二甲亚砜、甲醇、乙酸乙酯、乙二醇、水、硝基甲烷和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
10.根据权利要求7所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，化学气相沉积法为普通热电偶加热化学气相沉积法、远程等离子体辅助化学气相沉积法、射频等离子体辅助化学气相沉积法、微波等离子体辅助化学气相沉积法、表面波等离子体辅助化学气相沉积法或感应耦合等离子体辅助化学气相沉积法。
11.根据权利要求7所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，基底的材料为铜、镍、金、铁、石英、二氧化硅或硅，碳源为气态碳源、液态碳源或固态碳源，气态碳源为CH4、C2H4和C2H2中的一种或多种，液态碳源为苯、甲苯、乙醇和吡啶中的一种或多种，固态碳源为聚甲基丙烯酸甲酯、硼烷氨络合物、并五苯和对三联苯中的一种或多种，生长温度为400～1100℃，生长时间为1～600min。
12.根据权利要求7所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，转移石墨烯时，将石墨烯从基底上剥离的方法为热释胶带-蚀刻、紫外固化-蚀刻、电解鼓泡剥离或干法转移。
13.根据权利要求7所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中，导电高分子材料的涂布方法为喷涂法、旋涂法、凹版法、刮刀法、喷墨、滴铸或棒涂。
14.一种权利要求1至6任意一项所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将导电高分子材料涂布到柔性透明基板表面，形成导电高分子层；
2）采用化学气相沉积法，在基底上生长石墨烯；
3）将生长在基底上的石墨烯转移到柔性透明基板上的导电高分子层上，形成石墨烯复合材料透明电极。
15.根据权利要求14所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中，先将生长在基底上的石墨烯转移和掺杂处理后，再转移到柔性透明基板上的导电高分子层上，形成石墨烯复合材料透明电极。
16.根据权利要求15所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中，掺杂的方法为使用掺杂试剂喷淋、浸泡、喷涂或蒸镀，掺杂试剂为NH3、HNO3、H2SO4、KMnO4、AuCl3、HAuCl4、HCl、FeCl3、K2S2O8、Au、Ag、Fe、Cu和Pt中的一种或多种的溶液，其中固体掺杂剂的溶剂为乙醇、丙酮、甲苯、四氢呋喃、二甲亚砜、甲醇、乙酸乙酯、乙二醇、水、硝基甲烷和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
17.根据权利要求14所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，化学气相沉积法为普通热电偶加热化学气相沉积法、远程等离子体辅助化学气相沉积法、射频等离子体辅助化学气相沉积法、微波等离子体辅助化学气相沉积法、表面波等离子体辅助化学气相沉积法或感应耦合等离子体辅助化学气相沉积法。
18.根据权利要求14所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，基底的材料为铜、镍、金、铁、石英、二氧化硅或硅，碳源为气态碳源、液态碳源或固态碳源，气态碳源为CH4、C2H4和C2H2中的一种或多种，液态碳源为苯、甲苯、乙醇和吡啶中的一种或多种，固态碳源为聚甲基丙烯酸甲酯、硼烷氨络合物、并五苯和对三联苯中的一种或多种，生长温度为400～1100℃，生长时间为1～600min。
19.根据权利要求14所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中，转移石墨烯时，将石墨烯从基底上剥离的方法为热释胶带-蚀刻、紫外固化-蚀刻、电解鼓泡剥离或干法转移。
20.根据权利要求14所述的石墨烯复合材料透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，导电高分子材料的涂布方法为喷涂法、旋涂法、凹版法、刮刀法、喷墨、滴铸或棒涂。
21.权利要求1至6任意一项所述的石墨烯复合材料透明电极在制作触摸屏、太阳能电池、有机发光二极管、液晶显示屏、薄膜晶体管、柔性电子产品或可穿戴式电子产品中的应用。
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