讓黃昆平獲獎的石墨烯，其實是日常生活就會接觸到的物質，當我們用鉛筆在紙上塗鴉，黑色的筆跡裡，就含有許多石墨烯。2004年Konstantin Novoselov用很簡單的方式：以3M膠帶沾黏石墨片上的碳粉，再針對膠帶上的石墨烯物質進行分析，發現許多讓人振奮的物理性質，於2010年獲得諾貝爾獎殊榮。
石墨烯的導電性極佳，可應用在一般的薄膜太陽能上，不同於傳統IPO或FTO透明導電層，雖然透明度佳，但屬陶瓷材料，無法彎曲，石墨烯有優異的彎折性，怎麼彎都不會破，還兼具高透明度，未來可應用在可撓性石墨烯基板上。高品質石墨烯粉能小於50奈米，光激發產生的電流量較大，在發電時也會有較好的表現。
由於石墨烯是一種單原子組成的材料，以原子數累進的方式進行，有生成緩慢的問題，用既有設備做單原子組成，又有困難。這時，工研院機械所的優勢顯現，黃昆平與團隊索性自行開發實驗設備，製造出高品質的石墨烯粉末，因此獲獎。
石墨烯薄膜的潛力無窮，他國廠商早已投入研發，卻面臨薄膜在轉印過程中，容易因為機械應力而破裂的問題。溶解催化劑「銅」的過程，也常出現化學殘留，除非克服這兩個問題，否則石墨烯薄膜還無法應用在實際產品上。
一般石墨烯必須在有催化效應的銅上才能長出，工研院的薄膜可以直接長在絕緣器材上。但工研院仍有瓶頸待突破，比如薄膜的介面邊界過多，造成組織下降困難，還有石墨烯粉末產量有限的問題。
石墨烯粉末產量問題，已有一線曙光，若能成功解決，電池的充電時間將大幅降低，從一兩個小時縮短為一兩分鐘，可說是革命性的突破。
投入石墨烯研究快五年，黃昆平用日本發明家的一句話：『當世界都用我發明的產品，就是人生最大的快樂！』勉勵自己，若能讓電動車快速充電，改變汽車產業，降低二氧化碳排放量，對社會將是極大的貢獻。