本实用新型公开了一种大面积高质单层石墨烯薄膜优化制备装置，包括底座，所述底座的上表面一侧固定连接有轴支架，所述轴支架的内侧分别通过轴连接有第一挤压辊和第二挤压辊，所述第一挤压辊的表面紧贴第二挤压辊的表面，所述轴支架的上端通过支架固定连接有定位板，所述定位板的上表面一侧固定连接有侧板，所述侧板的内侧上端固定连接有板条，所述板条的内侧设有圆孔，所述圆孔的内侧滑动套接有圆杆，所述圆杆的上端固定连接有挤压板，所述圆杆的下端固定连接有切刀，所述切刀的上端固定连接有弹簧。该种制备装置，能够对制造出的石墨烯薄膜进行有效的缠绕，同时也对石墨烯膜进行了有效的保护，提高了后期收尾工作的生产效率。