本发明是一种石墨烯和金属纳米颗粒复合薄膜的制备方法，该石墨烯和金属纳米颗粒复合薄膜主要包括：第一石墨烯薄膜层（1）、第二石墨烯薄膜层（3）、第三石墨烯薄膜层（5）、第一金属纳米颗粒薄膜层（2）和第二金属纳米颗粒薄膜层（4）；石墨烯薄膜层和金属纳米颗粒薄膜层这两种薄膜材料相互交替叠加形成石墨烯和金属纳米颗粒复合薄膜，并与基底材料（6）构成整体，作为分子拉曼信号检测基底或透明增效的太阳能电池电极。这种复合薄膜具备透明、导电、表面等离子体增强等特征，可作为分子信号探测基底或具有陷光作用的太阳能电池透明电极使用，可望广泛应用于表面拉曼散射增强、光伏增效或其他相关领域。