رشد روزافزون مصرف سوخت های فسیلی و محدود بودن آن و نگرانی های زیست محیطی ناشی از آن، باعث شده پژوهش های گسترده ای برای جایگزینی منابع جدید و پاک انرژی انجام شود؛ در سال های اخیر پژوهشگران به پیل های سوختی، سلول های خورشیدی، باتری های لیتیومی و زیست توده توجه بسیاری کرده اند. هرچند این روش ها معایبی دارد اما حضور نانوفناوری، تاثیر قابل توجهی در از میان بردن نقایص آن ها داشته است. گرافن به عنوان یک نانوساختار کربنی دوبعدی که در آن اتم های کربن به صورت شبکه شش ضلعی با پیوندهای کووالانسی کنار یکدیگر قرار گرفته، به دلیل ویژگی های منحصربه فرد الکتریکی، حرارتی، شیمیایی، مکانیکی و مساحت سطح بالا و چگالی کم، اثر شگرفی در بهبود کارکرد پیل های سوختی، سلول های خورشیدی، باتری های لیتیومی و زیست توده داشته است. به علت اهمیت این موضوع، در این مقاله بر گرافن و کاربردهای آن در انرژی های پاک پرداخته شده است.