石墨烯光学上良好的透光度、电学上超高电导率及其他优异的性能使其作为透明导电薄膜在许多方面较传统的氧化铟锡(ITO)及掺氟氧化锡(FTO)等透明导电薄膜具有更多潜在的应用市场。在所研究出的制备石墨烯的各种方法中,目前最可能实现工业化高质量的当是化学气相沉积法(CVD)。但该方法通常以金属铜、镍等为衬底,为得到单独石墨烯需要复杂的转移工序,且在转移过程中不可避免的会对石墨烯造成破坏。因此,在绝缘基底上直接低温生长高质量石墨烯成为一种必然趋势。本论文通过乙酸铜高温分解的铜颗粒远程辅助催化甲烷分解,可以在绝缘衬底上实现直接可控生长连续且低缺陷的石墨烯。另外在保持石墨烯超高导电性的同时,通过减反技术的引入可赋予其更高的透过率,减少或消除石墨烯作为透明导电薄膜在光学器件应用时的不必要的反射,从而实现高导电性、宽光谱高透光性的功能协同型石墨烯/SiO2减反射层复合透明导电薄膜的构建。本论文主要内容如下:1)采用常压CVD系统,利用乙酸铜高温分解的铜颗粒作为远程辅助催化,直接在石英衬底上生长了连续低缺陷的石墨烯。该方法可通过调节实验条件,控制生长石墨烯的层数和质量,且避免了复杂的转移工序,减少了石墨烯的损失与破坏。另外铜颗粒的存在能提高在绝缘衬底上生长石墨烯的质量,而且能有效降低反应温度,有利于石墨烯在新能源领域和微电子器件上的应用。2)利用溶胶-凝胶的制备方法制备出SiO2纳米多孔结构的减反膜,并研究出制备SiO2纳米多孔减反膜的最佳实验参数。增加SiO2纳米多孔减反膜后使玻璃基底透过率提高了 7.8%,使石英基底透过率提高了 5.7%。并利用铜颗粒远程辅助催化的方法成功在SiO2纳米多孔减反膜上直接生长了连续低缺陷层数可控的石墨烯。引入SiO2纳米多孔减反射薄膜后,GE/SiO2 NPs AR film/quartz复合透明导电薄膜的透过率较GE/quartz平均提高了 4.4%。3)利用溶胶凝胶法和自组装技术制备出高减反效果的SiO2纳米球减反膜,并研究出制备SiO2纳米球减反膜的最佳实验参数。增加SiO2纳米球减反膜后使玻璃基底透过率提高了 8.1%,石英基底透过率提高了 5.8%。减反效果较SiO2纳米多孔减反膜有所提高。并利用铜颗粒远程辅助催化法成功在SiO2纳米球减反膜上直接生长了连续低缺陷层数可控的石墨烯,引入SiO2纳米球减反膜后,GE/SiO2 NSs AR film/quartz复合透明导电薄膜的透过率较GE/quartz平均提高了5.5%。另外我们利用具有特殊结构的SiO2纳米球、一维管道结构的氧化铝,利用铜颗粒远程辅助催化法能简单制备出全包覆的G/SiO2 NSs和G/AAO复合材料,去除基底后可得到石墨烯空心球和石墨烯管。这是液相法和用金属衬底CVD法再转移难以做到的,此法有望在其他不同结构基底上复制阵列结构或制备石墨烯基复合材料。