本发明涉及透明导电石墨烯薄膜及其制备方法和用途。本发明的透明导电石墨烯薄膜是由正电性石墨烯薄膜与负电性石墨烯薄膜通过静电层层交替的自组装构成。本发明通过采用原生态氢还原和热的惰性气体处理的方法来提高透明导电石墨烯薄膜的导电性。本发明的透明导电石墨烯薄膜可广泛应用于国民生产生活中，例如精密电子工业、合成纤维纺织生产、石油化工以及太阳能电池等领域。如经原生态氢还原或经原生态氢还原并经150℃惰性气体处理的透明导电石墨烯薄膜可铺装在有防静电需求的硬质或柔性制品的表面上用于防静电，经原生态氢还原并经550℃惰性气体处理的透明导电石墨烯薄膜可用于太阳能电池中的透明导电电极使用。