近年来随着显示屏、太阳能电池等光电器件和红外反射膜、电致变色玻璃等功能涂层的广泛使用，作为其重要组成部分的透明导电薄膜市场需求逐渐增大。目前商用的透明导电材料氧化铟锡(ITO)存在化学稳定性差、原料铟矿匮乏等问题。近年来，对ITO替代品的研究不断推进，主要集中在石墨烯、碳纳米管、金属纳米线以及复合结构等几方面。石墨烯凭借其良好的化学稳定性，优异的电学性能和高透过率等优势被认为是替代ITO最有潜力的透明导电材料之一。

传统化学气相沉积法(CVD)制备石墨烯需要经过复杂的操作转移到目标基底上才能应用于实际电子器件的构筑，不可避免地会造成石墨烯的质量损害和表面污染，从而影响其光电性能与实际应用。而直接在绝缘基底上沉积石墨烯将有效解决这一问题。由于绝缘基底表面缺少催化活性，制备石墨烯需要长时间的高温等苛刻条件，引入金属纳米颗粒催化剂可以降低反应温度并加快石墨烯的生长速度。影响石墨烯薄膜透过率有两部分因素：(1) 石墨烯薄膜本身对于光的吸收；(2) 基底对于光的反射。其中后者常常被忽略。优化石墨烯薄膜质量并减少基底对光的反射能够明显地提高石墨烯透明导电薄膜的光电性能。

近日，华东师范大学李德增课题组提出以铜盐为前驱体，低成本实现铜纳米颗粒催化剂引入，并调控其分布，基于常压CVD实现基底石墨烯的单面可控沉积，克服了提拉法、浸渍法等过程中催化剂镀制不可控的问题，优化石墨烯在绝缘基底上生长的质量和光电性能。在绝缘基底上引入SiO₂纳米球阵列结构，减少基底对光的反射，同时在减反膜表面调控催化剂分布直接制备兼具良好光电性能的石墨烯复合薄膜。这种通过调控金属纳米颗粒催化剂分布并结合光学减反阵列结构生长二维石墨烯，可进一步实现石墨烯纳米图案化，为基于石墨烯的高性能光电器件的研发工作奠定了良好的基础。