石墨烯是透明的（图2.12），这是它广泛应用在具有导电性的透明薄膜的光子器件中的原因。单层石墨烯可吸收2.3%πα（≈2.3%）的白光（即透光率为97.7%），α≈1/37，是精细结构常数。堆叠顺序和方向影响着石墨烯的光学特性，因此，双层石墨烯展现出新颖有趣的光学特性。

因受到干扰，石墨烯可通过光学图像的对比在硅/二氧化硅基片上成像，并且其对比度随着石墨烯层数的增加而增强。在300～2500nm的波长范围内，单层石墨烯的吸收光谱是平坦的，在波长约为250nm处的紫外区域，由于带间电子从空态π发生跃迁，因此出现了吸收峰（图2.12）。

图2.12 石英基底上不同石墨烯层的透光率。插图所示为掺杂HNO₃和不掺杂HNO₃的石墨烯薄膜的紫外（UV）光谱。 右边的插图所示为数字对应传输层的光学图像（1×1cm²）。 Reproduced with permission from Copyright ⓒ 2010，Rights Managed by Nature Publishing Group Bae et al.Nat.Nanotechnol，2010，5，574-578.

除了具有高透明度，石墨烯还具有低电阻率（10^-6Ω·cm），使其适合用作液晶器件中的电极。

柔性透明导体可应用于触摸屏、柔性显示器、印刷电子技术、固态照明，特别是有机发光二极管和薄膜光伏电池，因此其市场需求呈不断上涨的趋势。在智能手机、自动取款机和便携式娱乐设备中，透明玻璃的触摸屏随处可见。这些都是通过铟锡氧化物（ITO）来实现的。铟锡氧化物（ITO）薄膜的透光率可达到90%（波长550nm），薄层电阻为10～30Ω/□。(www.daowen.com)

使用铟锡氧化物薄膜的问题在于铟不但昂贵而且稀缺。铟的成本约为1000美元/kg。此外，该元素会很快用完。其制备方法，如溅射、蒸发、脉冲激光沉积和电镀，都很昂贵。铟锡氧化物是一种脆性、晶状且易碎的材料。铟锡氧化物存在的这些问题促使科学家们寻找其替代品。石墨烯的出现为这些问题提供了解决之道。石墨烯重量轻，坚固，具有柔韧性，化学性质稳定且成本低。石墨烯片已用于触摸屏。特别是与易脆的铟锡氧化物相比，石墨烯的机械强度和柔性都具有优势。石墨烯薄膜可以在大面积溶液中沉积而获得。

卡利塔等（Kalita et al.，2010）测量了石墨烯层的透明度并将其与铟锡氧化物玻璃的透明度进行了比较。通过热分解不同量的樟脑（camphor）合成了石墨烯层。光学和电学测量显示石墨烯薄膜的薄层电阻为860Ω/□，波长为550nm时其透光率可达到91%。此外，与铟锡氧化物玻璃250～800nm的波长范围相比，其在250～1750nm的波长范围内，透光率超过了80%。图2.13中的插图为透过石墨烯层看到的手指的照片。

铟锡氧化物用于生产电子/空穴导体且应用领域广泛，这是因为它具有极高的可见光透光率（90%）、较低的薄层电阻（10～30Ω/□）和功函数（4.5～5.2eV）。但是铟锡氧化物薄膜有很多局限性，除非在石英玻璃上制备，铟锡氧化物薄膜不能用来在高温下沉积半导体材料，这是它非常昂贵的原因。铟锡氧化物薄膜在一些特定的pH值下是不稳定的，这点限制了它的使用。石墨烯薄膜可以在某些金属上进行沉积，如铜或镍，而且原位半导体材料也可以在石墨烯层上进行沉积。因此，可以使用石墨烯薄膜来代替铟锡氧化物薄膜。

图2.13 （a）使用不同量的樟脑而合成的大面积石墨烯片转移至玻璃上的透光率 Copyright ⓒ 2010，Elsevier B.V.All rights reserved Courtesy：Kalita et al.，Materials Letters 64，2010，2180-2183 （b）单层石墨烯移至聚对苯二甲酸乙二酯（PET）基底的照片Copyrightⓒ2010， Elsevier B.V.All rights reserved Courtesy： Kalita et al.，Physica E 43，2011，1490-1493 （c）通过化学气相沉积制备的位于任意基底上的大面积少层石墨烯薄膜 Copyright ⓒ ACS 2009，Courtesy：Reina et al.，Nano Lett.，Vol.9，No.1，200.