科學家發(fā)現(xiàn)，石墨烯還是目前已知導(dǎo)電性能最出色的材料。石墨烯的這種特性尤其適合于高頻電路。高頻電路是現(xiàn)代電子工業(yè)的領(lǐng)頭羊，一些電子設(shè)備，例如手機，由于工程師們正在設(shè)法將越來越多的信息填充在信號中，它們被要求使用越來越高的頻率，然而手機的工作頻率越高，熱量也越高，于是，高頻的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出現(xiàn)，高頻提升的發(fā)展前景似乎變得無限廣闊了。這使它在微電子領(lǐng)域也具有巨大的應(yīng)用潛力。研究人員甚至將石墨烯看作是硅的替代品，能用來生產(chǎn)未來的超級計算機。
3、光子傳感器
石墨烯還可以以光子傳感器的面貌出現(xiàn)在更大的市場上，這種傳感器是用于檢測光纖中攜帶的信息的，現(xiàn)在，這個角色還在由硅擔當，但硅的時代似乎就要結(jié)束。去年10月，IBM的一個研究小組首次披露了他們研制的石墨烯光電探測器，接下來人們要期待的就是基于石墨烯的太陽能電池和液晶顯示屏了。因為石墨烯是透明的，用它制造的電板比其他材料具有更優(yōu)良的透光性。
4、液晶顯示材料
從光學角度來說，石墨烯是一種“透明”的導(dǎo)體，可以用來替代現(xiàn)在的液晶顯示材料。目前的液晶顯示器利用的是以銦為基礎(chǔ)的金屬氧化物薄膜，而銦這種金屬十分稀有，預(yù)計在未來十年內(nèi)就可能出現(xiàn)供應(yīng)短缺。另外，與目前電腦、手機等電子產(chǎn)品的重要原材料硅相比，石墨烯也具有諸多優(yōu)勢，因此它將來有望取代硅，在電子產(chǎn)品生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
5、新一代太陽能電池
石墨烯被寄予厚望的應(yīng)用實例之一是轉(zhuǎn)換效率非常高的新一代太陽能電池。展望其今后的應(yīng)用領(lǐng)域，首先是透明導(dǎo)電膜領(lǐng)域，其次是中間電極等領(lǐng)域。因為石墨烯不僅在代替ITO方面的性能或其柔性較高，而且只有石墨烯透明導(dǎo)電膜才能實現(xiàn)對于太陽能電池來說非常重要的特性。這個特性就是對于包括中遠紅外線在內(nèi)的所有紅外線的高透明性。盡管紅外線占據(jù)了相當一部分的太陽輻射能量，但現(xiàn)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(zhuǎn)換本身不易實現(xiàn)之外，迄今多用于透明電極的ITO和FTO對紅外線的透射率實際上也比較低。
如果只要對于紅外線確保透明性就足夠了的話，材料的開發(fā)并不困難。不過，這種材料大多在原理上會面臨導(dǎo)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。其原因在于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(dǎo)電率。這種材料是非常罕見的。
最近有些研究機構(gòu)正在積極進行光電轉(zhuǎn)換層材料的開發(fā)，一些紅外線高效轉(zhuǎn)換技術(shù)也相繼面世。這樣一來，如果可以利用對紅外線透明度也較高的透明導(dǎo)電膜，那么就可期待實現(xiàn)遠遠超過現(xiàn)有太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。
目前，在這些開發(fā)活動中處于領(lǐng)先地位的廠商之一是富士電機控股株式會。該公司目前正在新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)的“革新性太陽能發(fā)電技術(shù)研究開發(fā)”項目中，積極開發(fā)采用石墨烯的太陽能電池用透明導(dǎo)電膜。
不過，富士電機事實上已經(jīng)放棄了迄今一直在研發(fā)的使用氧化石墨烯制作石墨烯片的工藝。時作為替代方法導(dǎo)入了三星公司等也采用的熱CVD法。[散戶之友、收集整理]通過一系列自主改進得到的2層石墨烯片的“導(dǎo)電率將高達ITO的幾倍，并且能夠確保90％的光透射率等，已經(jīng)達到能夠充分滿足性能指標的水平”。
有待解決的課題是量產(chǎn)性問題。“我們希望再能降低CVD法的工藝度。同時需要確立該方法中所使用的銅的再利用工藝。另外，還需要確認與太陽能電池半導(dǎo)體層的相容性等”。
6、其它應(yīng)用
石墨烯還可以應(yīng)用于晶體管、觸摸屏、基因測序等領(lǐng)域，同時有望幫助物理學家在量子物理學研究領(lǐng)域取得新突破。中國科研人員發(fā)現(xiàn)細菌的細胞在石墨烯上無法生長，而人類細胞卻不會受損。利用這一點石墨烯可以用來做繃帶，食品包裝甚至抗菌T恤；用石墨烯做的光電化學電池可以取代基于金屬的有機發(fā)光二極管，因石墨烯還可以取代燈具的傳統(tǒng)金屬石墨電極，使之更易于回收。這種物質(zhì)不僅可以用來開發(fā)制造出紙片般薄的超輕型飛機材料、制造出超堅韌的防彈衣，甚至能讓科學家夢寐以求的2.3萬英里長太空電梯成為現(xiàn)實。
石墨烯這一目前世界上最薄的物質(zhì)首先讓凝聚態(tài)物理學家們驚喜不已。由于碳原子間的作用力很強，因此即使經(jīng)過多次的剝離，石墨烯的晶體結(jié)構(gòu)依然相當完整，這就保證了電子能在石墨烯平面上暢通無阻的遷移，其遷移速率為傳統(tǒng)半導(dǎo)體硅材料的數(shù)十至上百倍。這一優(yōu)勢使得石墨烯很有可能取代硅成為下一代超高頻率晶體管的基礎(chǔ)材料而廣泛應(yīng)用于高性能集成電路和新型納米電子器件中。目前科學家們已經(jīng)研制出了石墨烯晶體管的原型，并且樂觀地預(yù)計不久就會出現(xiàn)全由石墨烯構(gòu)成的全碳電路并廣泛應(yīng)用于人們的常生活中。