本發(fā)明涉及一種石墨烯/聚酰亞胺微晶球復合材料及制備方法和應用，制備方法為：(1)將高純度石墨烯與熱膨脹微球發(fā)泡劑加入可溶性聚酰亞胺溶液中，高速攪拌，制得低粘度的混合溶液；(2)將混合溶液倒在金屬板材上并蒸發(fā)溶劑后進行非接觸式加熱制得石墨烯/聚酰亞胺微晶球復合材料；所述高純度石墨烯由石墨粉經(jīng)2850℃高溫煅燒、插層和機械剝離后制得，其片層小于10層，碳含量大于99.9wt％；采用上述方法制得的石墨烯/聚酰亞胺微晶球復合材料為石墨烯/聚酰亞胺微晶球薄膜，太陽光吸收效率為90～95％。本發(fā)明的方法制得的石墨烯/聚酰亞胺微晶球復合材料具有對太陽光的高吸收率和對熱的高傳導率，在太陽能熱水器及光伏發(fā)電上的有良好的應用前景。