本项目聚焦石墨烯薄膜的低温生长和三维石墨烯网络结构的构建，协同调控石墨烯生长过程中互为影响的多个物理量，系统开展新型材料体系的设计制备和性能表征，并结合光伏材料实现其在太阳能电池中应用。项目共发表包括Science在内的SCI论文93篇、申请专利13项，出版专著1个章节；培养博士生5名、硕士生3名。（1）基于等离子体增强化学气相沉积技术和“Smart Substrate”复合衬底设计理念，实现了Al2O3、 BN等绝缘衬底上高质量石墨烯薄膜的低温可控制备；（2）设计合成了一种具有高比表面积的氮掺杂有序介孔少层碳材料，碳的sp2杂化程度高达98%，相关研究成果发表于《科学》（Science 2015, 350 (6267), 1508-1512）杂志上；（3）利用无机陶瓷、硝酸镁凝胶、有机聚合物、生物质等做为模板，实现了不同形貌三维石墨烯网络结构的可控制备，机械、吸附、导电、导热等性能大幅度提升；（4）设计合成了一系列新型硫属宽光谱光吸收材料，并对其光电效应进行了探讨；（5）成功制备了基于三维石墨烯结构的柔性太阳能电池，光电转换效率提高了54%。