本发明公开了一种石墨烯复合材料透明电极及其制备方法和应用；所述透明电极包括柔性透明基板，柔性透明基板上设有石墨烯层和导电高分子层；所述石墨烯复合材料透明电极的制备方法有两种，一种是先将石墨烯转移到柔性透明基板上，再在石墨烯表面涂布导电高分子材料，另一种是先将导电高分子材料涂布到柔性透明基板表面，再将石墨烯转移到柔性透明基板上的导电高分子层上；所述石墨烯复合材料透明电极可以在制作触摸屏、太阳能电池、有机发光二极管、液晶显示屏、薄膜晶体管、柔性电子产品或可穿戴式电子产品中应用。本发明的石墨烯复合材料透明电极兼顾了导电性和透光率及柔性的性能，具有优异的光电性能和柔性。