CN114613901A - 一种基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于新材料以及新能源技术领域，具体涉及一种基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机及其制备方法和应用。基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机包括依次层叠设置的衬底、CsPbBr3钙钛矿层和电极层，在衬底上依次旋涂CsPbBr3钙钛矿层和电极层组成压电器件，然后采用封装层进行封装。本发明利用全无机铯铅溴钙钛矿材料，其具有扩散长度长、吸收系数大、载流子寿命长、压电系数高等优异的光学、电学和压电性能，作为压电薄膜制备具有光电响应的压电纳米发电机，利用压电‑光电效应，在保证高输出电压的同时实现了高探测率和高响应速度，从而制得了一种单结构多性能的压电纳米发电机器件。
Description
技术领域
本发明属于新材料以及新能源技术领域，具体涉及一种基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机及其制备方法和应用。
背景技术
在现代化社会，工业化和人口的快速发展使得社会对能源的需求逐渐提升，目前能源供应主要来源于化石燃料，化石燃料所带来的全球变暖、臭氧层空洞、有害气体排放、环境污染和资源短缺等问题也引起了世界范围内的广泛关注；因此各种可再生能源逐渐引起了关注，以解决化石燃料带来的有害影响和能源危机。在我们生存的环境中存在着不同的可再生能源，如太阳能、风能、重力能、热能和生物机械能等，近几年来，压电纳米发电机被认为是极具前景的能量收集装置，它可以从环境和生物力学运动中收集机械能并将其转化为电能，从而为移动、便携式可穿戴电子设备提供动力。
钙钛矿材料作为一种新型光电材料，由于其扩散长度长、吸收系数大、载流子寿命长等优异的光学、电学性能，在太阳能电池、光电探测器等领域中显示出极大的潜力，钙钛矿材料在光伏领域的快速发展进一步促进了它在其他领域的广泛研究；其中，具有良好压电性能这一特点引起了学者的广泛兴趣，除此之外，钙钛矿材料同时具有廉价、易于制备、稳定性高等优点，可满足不同器件的需求。由此可见，钙钛矿材料是制备高性能、高柔性的压电纳米发电机的可选材料之一，然而有机无机杂化钙钛矿材料具有高湿度敏感性和高温度敏感性的缺点，使得有机无机杂化钙钛矿基纳米发电机的稳定性较差、器件寿命较短，同时其低输出性能阻碍了其在实际使用过程中的广泛应用，因此亟待开发具有更加优异性能的更稳定的钙钛矿基压电纳米发电机。
现有技术中，Suman Kumar Si等作者在其发表的论文“In situ grown organo-lead bromide perovskite induced electroactive γ-phase in aerogel PVDF film:an efficient photoactive material for piezoelectric energy harvesting andphotodetector application”(Nanoscale,vol.12,pp.7214-7230,2020)中公开了一种用于压电能量采集和光电探测应用的钙钛矿薄膜制备方法，该方法通过冷冻干燥工艺制备FAPbBr3/PVDF复合气凝胶薄膜，利用在冷冻干燥过程中产生的相互连接的多孔结构，使其对小的机械刺激更加敏感，从而制造了压电纳米发电机；此外，该器件对光照的灵敏度显示出其作为光电器件器件的可能性，其作为光电探测器显示出非常高的响应率。但是该方法存在的不足之处是，纳米发电机的输出电压较低，光电探测器的响应速度较慢，且稳定性不高，其性能方面还有提升空间。
SwathiIppili等作者在其发表的论文“Light Driven Piezo andTriboelectricity in Organic–Inorganic Metal Trihalide Perovskite towardMechanical Energy Harvesting and Self-powered Sensor Application”(ACS AppliedMaterials&Interfaces，vol.12(45)，pp.50472-50483，2020)中公开了一种采用甲基碘化铅/聚偏二氟乙烯(MAPbI3/PVDF)复合材料制备的单结构器件；并公开了由于MAPbI3/PVDF复合材料具有光电和压电/摩擦电性能的结合，可以收集机械能，同时作为自供电光电探测器和压力传感器工作。但是该方法存在的不足之处是，该器件作为光电探测器时，其响应度、比探测率和响应时间均不高，作为压力传感器时压电性能较差。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机及其制备方法和应用；本发明利用全无机铯铅溴钙钛矿材料，其具有扩散长度长、吸收系数大、载流子寿命长、压电系数高等优异的光学、电学和压电性能，作为压电薄膜制备具有光电响应的压电纳米发电机，利用压电-光电效应，在保证高输出电压的同时实现了高探测率和高响应速度，从而制得了一种单结构多性能的压电纳米发电机器件，能够收集和检测多个物理信号，可在光电探测器、便携可穿戴式传感器中进行广泛应用。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机，包括依次层叠设置的衬底、CsPbBr3钙钛矿层、电极层和封装层，在所述衬底上依次旋涂所述CsPbBr3钙钛矿层和所述电极层组成压电器件，然后将所述CsPbBr3钙钛矿层和所述电极层设置于所述衬底和所述封装层之间，制得基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机；
所述CsPbBr3钙钛矿层为全无机铯铅溴钙钛矿材料层，所述CsPbBr3钙钛矿层按照如下步骤制备：将CsPbBr3钙钛矿复合前驱体溶液采用工艺旋涂到所述衬底上，并进行退火处理。
优选的，所述CsPbBr3钙钛矿复合前驱体溶液的溶质为溴化铅、聚偏二氟乙烯和溴化铯；
所述工艺选自两步法、一步法或晶体法；
所述工艺选自两步法，所述CsPbBr3钙钛矿复合前驱体溶液由溴化铅/聚偏二氟乙烯复合前驱体溶液和溴化铯前驱体溶液组成；
或者，所述工艺选自一步法，所述CsPbBr3钙钛矿复合前驱体溶液为溴化铅、溴化铯和聚偏二氟乙烯的混合液；
或者，所述工艺选自晶体法，所述CsPbBr3钙钛矿复合前驱体溶液由CsPbBr3晶片和聚偏二氟乙烯制成，将CsPbBr3晶片和聚偏二氟乙烯溶解于溶剂I中制得。
优选的，所述溴化铅/聚偏二氟乙烯复合前驱体溶液由溴化铅和聚偏二氟乙烯溶解于溶剂I中制得；所述溴化铯前驱体溶液由溴化铯溶解于溶剂II中制得；
溴化铅、溴化铯和聚偏二氟乙烯的混合液按照如下步骤制备：将溴化铅、溴化铯和聚偏二氟乙烯溶于溶剂I中；
所述CsPbBr3晶片按照如下步骤制备：将溴化铅和溴化铯于溶剂I中溶解，然后蒸发溶剂进行结晶；
其中，所述溶剂I选自N,N'-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或二者的混合液；
所述溶剂II选自甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、异丙醇中的一种。
优选的，当所述工艺选自两步法，溴化铅和溴化铯的物质的量之比为1：0.03-0.07；
当所述工艺选自一步法，溴化铅和溴化铯的物质的量之比为1:1-2；
当所述工艺选自结晶法，溴化铅和溴化铯的物质的量之比为1-2:1；
聚偏二氟乙烯与溴化铅的质量比2-4：10。
本发明还保护了基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备方法，包括如下步骤：
S1、衬底预处理：将衬底依次于玻璃清洗剂Decon-90、去离子水、酒精中进行超声清洗，然后于紫外臭氧UV-Zone中进行20-40min的亲水性预处理，得到预处理衬底；使用紫外臭氧UV-Zone预处理，改善衬底的亲水性，便于钙钛矿溶液的旋涂；
S2、钙钛矿复合层：将所述CsPbBr3钙钛矿复合前驱体溶液采用工艺均匀旋涂至S1的预处理衬底上，然后进行退火处理，得到钙钛矿复合层；
当所述工艺选自两步法，所述步骤S2中旋涂退火的方法为：先于所述预处理衬底上旋涂溴化铅/聚偏二氟乙烯复合前驱体溶液，于80-100℃退火30-60min；再于溴化铅/聚偏二氟乙烯上旋涂溴化铯前驱体溶液，于200-250℃退火3-5min，继续重复旋涂溴化铯溶液6-8次；
当所述工艺选自一步法或晶体法时，所述步骤S2中旋涂退火的方法为：将CsPbBr3钙钛矿复合前驱体溶液于所述预处理衬底上旋涂，于80-120℃退火30-60min；
S3、电极层：在S2的钙钛矿复合层上印刷电极材料，得到电极层；
S4、基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备：刮涂封装材料，然后固化封装，得到基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机。
优选的，所述步骤S1中的衬底为存在于氧化铟锡或氟掺杂氧化锡表面的聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯中的一种。
优选的，所述步骤S1中超声清洗的温度均为30-50℃，时间均为20-30min。
优选的，所述步骤S3中电极材料采用导电银浆或导电碳浆，所述电极层的厚度为500nm-1μm。
优选的，所述步骤S4的封装材料选自紫外光固化剂、热塑性聚氨酯、光固化树脂中一种；
当封装材料为紫外光固化剂时，在365nm紫外光的照射下固化封装；
当封装材料为热塑性聚氨酯时，置于80-100℃热台上退火10-15min固化封装；
当封装材料为光固化树脂时，置于可见光光源下照射至固化封装。
本发明还保护了基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机在制备光电探测器、便携可穿戴式传感器中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明是基于全无机钙钛矿CsPbBr3所制备的压电纳米发电机，相比于有机无机杂化钙钛矿材料所制备的压电纳米发电机，能够克服杂化钙钛矿中有机阳离子基团空气条件下易分解而带来的器件稳定性问题，使得本发明的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机具有高输出性能，同时具有更好的器件稳定性和更高的器件使用寿命。
2、为了进一步提高器件稳定性，本发明采用CsPbBr3钙钛矿/PVDF复合材料作为压电薄膜，最大程度上克服了CsPbBr3钙钛矿与环境中水、热等相互作用而造成压电纳米发电机不稳定的缺点。此外，聚偏二氟乙烯PVDF也具有压电性能，能够进一步提升基于CsPbBr3钙钛矿/PVDF复合材料制备的压电纳米发电机的压电性能，同时利用压电-光电效应，增强光电探测中的光电流、响应度和响应时间，可应用于光电探测器、便携可穿戴式传感器等。
附图说明
图1为本发明实施例1-5制备的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备过程图；
图2为本发明实施例1制备的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的光响应曲线图；
图3为本发明实施例1制备的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机对405nm激光开/关调制光的响应特性图；
图4为本发明实施例1制备的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的单个周期内开/关调制的上升时间以及下降时间图。
附图标记说明
1、衬底；2、CsPbBr3钙钛矿层；3、电极层；4、封装层。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明各实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实验方法和检测方法，如没有特殊说明，均为常规方法；下述试剂和原料，如没有特殊说明，均为市售。
实施例1
基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备方法，包括以下步骤：
S1、衬底预处理：将具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1依次放入玻璃清洗剂Decon-90、去离子水、酒精中进行超声清洗，超声清洗的清洗温度为40℃，三次超声清洗的时间均为25min，然后将超声清洗过的具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1紫外臭氧UV-Zone中进行预处理，预处理的时间为30min，得到预处理好的具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1；
S2、钙钛矿复合层：将1mmol溴化铅(PbBr2)和100mg聚偏二氟乙烯(PVDF)溶于1mL的N,N'-二甲基甲酰胺(DMF)中，加热70℃搅拌12h得到溴化铅/聚偏二氟乙烯复合前驱体溶液，将0.05mmol溴化铯(CsBr)溶于1mL甲醇中，室温搅拌12h得到溴化铯前驱体溶液；然后将溴化铅/聚偏二氟乙烯前驱体溶液旋涂在预处理好的具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1上，在90℃热台退火50min，之后溴化铯前驱体溶液旋涂在退火好的溴化铅/聚偏二氟乙烯上，在240℃热台退火4min，重复上述溴化铯前驱体溶液旋涂方式七次，得到钙钛矿层2；
S3、电极层3：在S2得到的钙钛矿层2的衬底1上使用丝网印刷导电银浆，通过掩膜版得到图案化的银电极层3，完成钙钛矿柔性压电器件的制备；
S4、柔性压电器件的封装层4：在S3完成柔性压电器件的基础上，使用刮涂设备，在电极层3上刮涂封装材料紫外光固化剂，在紫外光365nm的照射下，进行固化封装，完成整个基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备。
实施例2
基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备方法，包括如下步骤：
S1、衬底预处理：将具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1依次放入玻璃清洗剂Decon-90、去离子水、酒精中进行超声清洗，超声清洗的清洗温度为40℃，三次超声清洗的时间均为20min，然后将超声清洗过的具有具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1紫外臭氧UV-Zone中进行预处理，预处理的时间为30min，得到预处理好的有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1；
S2、钙钛矿层：将0.3mmol溴化铅(PbBr2)、0.3mmol溴化铯(CsBr)和100mg聚偏二氟乙烯(PVDF)溶于1mL二甲基亚砜(DMSO)中，在70℃下溶解30min并在室温下搅拌12h得到CsPbBr3钙钛矿前驱体溶液；然后将CsPbBr3钙钛矿前驱体溶液旋涂在预处理好的具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1上，之后将旋涂薄膜放置于热台上，退火温度为100℃，退火时间为30min，得到钙钛矿层2；
S3、电极层3：在S2得到的钙钛矿层2的衬底1上使用丝网印刷导电碳浆，通过掩膜版得到图案化的碳电极层3，完成钙钛矿柔性压电器件的制备；
S4、柔性压电器件的封装层4：在S3完成柔性压电器件的基础上，使用刮涂设备，在电极层3上刮涂封装材料紫外光固化剂，在紫外光365nm的照射下，进行固化封装，完成整个基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备。
实施例3
基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备方法，包括如下步骤：
S1、衬底预处理：将具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1依次放入玻璃清洗剂Decon-90、去离子水、酒精中进行超声清洗，超声清洗的清洗温度为40℃，三次超声清洗的时间均为20min，然后将超声清洗过的具有具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1紫外臭氧UV-Zone中进行预处理，预处理的时间为30min，得到预处理好的有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1；
S2.钙钛矿层：将4mmol溴化铅(PbBr2)、2mmol溴化铯(CsBr)溶于10mL二甲基亚砜(DMSO)中，在70℃下搅拌直至溶质全部溶解，采用0.22μm注射过滤器过滤所得溶液，进而得到CsPbBr3钙钛矿的透明前驱体溶液；将制备的CsPbBr3钙钛矿的透明前驱体溶液加入培养皿中，将其用锡箔纸封口后置于热台上加热，热台温度为140℃；当溶液中出现小晶粒后，在封口的锡箔纸上开孔，蒸发溶剂长大晶粒；待晶体生长完成后，取出所得晶片，用N,N'-二甲基甲酰胺(DMF)溶液清洗，用滤纸将表面的残余溶液吸干，得到干燥的CsPbBr3晶片；
将所得的CsPbBr3晶片研磨成粉末，取0.3mmol CsPbBr3粉末和100mg聚偏二氟乙烯(PVDF)溶于1mL的N,N'-二甲基甲酰胺(DMF)中，加热70℃搅拌12h得到CsPbBr3钙钛矿前驱体溶液，然后将CsPbBr3钙钛矿前驱体溶液旋涂在预处理好的具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1上，之后将旋涂薄膜放置于热台上，退火温度为100℃，退火时间为30min，得到钙钛矿层2；
S3、电极层3：在S2得到的钙钛矿层2的衬底1上使用丝网印刷导电碳浆，通过掩膜版得到图案化的碳电极层3，完成整个基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备。
实施例4
基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备方法，包括以下步骤：
S1、衬底预处理：将具有氧化铟锡表面的聚萘二甲酸乙二醇酯衬底1依次放入玻璃清洗剂Decon-90、去离子水、酒精中进行超声清洗，超声清洗的清洗温度为30℃，三次超声清洗的时间均为30min，然后将超声清洗过的具有氧化铟锡表面的聚萘二甲酸乙二醇酯衬底1紫外臭氧UV-Zone中进行预处理，预处理的时间为20min，得到预处理好的具有氧化铟锡表面的聚萘二甲酸乙二醇酯衬底1；
S2、钙钛矿复合层：将1mmol溴化铅(PbBr2)和75mg聚偏二氟乙烯(PVDF)溶于1mL二甲基亚砜(DMSO)中，加热70℃搅拌12h得到溴化铅/聚偏二氟乙烯复合前驱体溶液，将0.03mmol溴化铯CsBr溶于1mL甲醇中，室温搅拌12h得到溴化铯前驱体溶液；然后将溴化铅/聚偏二氟乙烯复合前驱体溶液旋涂在预处理好的具有氧化铟锡表面的聚萘二甲酸乙二醇酯衬底1上，在80℃热台退火60min，之后溴化铯前驱体溶液旋涂在退火好的溴化铅/聚偏二氟乙烯上，在200℃热台退火5min，重复上述溴化铯前驱体溶液旋涂方式八次，得到钙钛矿层2；
S3、电极层3：在S2得到的钙钛矿层2的衬底1上使用丝网印刷导电碳浆，通过掩膜版得到图案化的银电极层3，完成钙钛矿柔性压电器件的制备；
S4、柔性压电器件的封装层4：在S3完成柔性压电器件的基础上，使用刮涂设备，在电极层3上刮涂封装材料热塑性聚氨酯，置于100℃热台上退火10min进行固化封装，完成整个基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备。
实施例5
基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备方法，包括以下步骤：
S1、衬底预处理：将具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1依次放入玻璃清洗剂Decon-90、去离子水、酒精中进行超声清洗，超声清洗的清洗温度为50℃，三次超声清洗的时间均为20min，然后将超声清洗过的具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1紫外臭氧UV-Zone中进行预处理，预处理的时间为40min，得到预处理好的具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1；
S2、钙钛矿复合层：将1mmol溴化铅(PbBr2)和145mg聚偏二氟乙烯(PVDF)溶于1mLN,N'-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)的混合溶液中(二者体积比为1：1)，加热70℃搅拌12h得到溴化铅/聚偏二氟乙烯复合前驱体溶液，将0.07mmol溴化铯(CsBr)溶于1mL甲醇中，室温搅拌12h得到溴化铯前驱体溶液；然后将溴化铅/聚偏二氟乙烯复合前驱体溶液旋涂在预处理好的具有氧化铟锡表面的聚酰亚胺衬底1上，在100℃热台退火30min，之后溴化铯前驱体溶液旋涂在退火好的溴化铅/聚偏二氟乙烯上，在250℃热台退火3min，重复上述溴化铯前驱体溶液旋涂方式六次，得到钙钛矿层2；
S3、电极层3：在S2得到的钙钛矿层2的衬底1上使用丝网印刷导电银浆，通过掩膜版得到图案化的银电极层3，完成钙钛矿柔性压电器件的制备；
S4、柔性压电器件的封装层4：在S3完成柔性压电器件的基础上，使用刮涂设备，在电极层3上刮涂封装材料光固化树脂，置于可见光光源下照射至固化封装，完成整个基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备。
本发明实施例1-实施例3分别对应采用两步法、一步法、晶体法制得的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机，制得的压电纳米发电机光电响应效果相近，下面以实施例1的样品为例进行研究，具体研究方法和结果如下所示：
图1为本发明实施例1-5的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备过程图。
图2为本发明实施例1制备的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的光响应曲线图；从图2中可以看出，在400-520nm的波长内表现出0.22-0.25AW-1的响应率，性能参数超出了多数具有类似配置的基于CsPbBr3的光电探测器。
图3为本发明实施例1制备的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机对405nm激光开/关调制光的响应特性图；光的响应特性是在紫外光照下(405nm)测量的，偏置为0V；从图3中可以看出，器件光电流可以达到2.7mA。
图4为本发明实施例1制备的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的单个周期内开/关调制的上升时间以及下降时间图；从图4中可以看出，上升时间和下降时间被定义为初始电流分别从峰值的10％增加或减少到峰值的90％所花的时间；器件的上升时间为2.3μs，下降时间为2.5μs。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机，其特征在于，包括依次层叠设置的衬底(1)、CsPbBr3钙钛矿层(2)、电极层(3)和封装层(4)，在所述衬底(1)上依次旋涂所述CsPbBr3钙钛矿层(2)和所述电极层(3)组成压电器件，然后将所述CsPbBr3钙钛矿层(2)和所述电极层(3)设置于所述衬底(1)和所述封装层(4)之间，制得基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机；
所述CsPbBr3钙钛矿层(2)为全无机铯铅溴钙钛矿材料层，所述CsPbBr3钙钛矿层(2)按照如下步骤制备：将CsPbBr3钙钛矿复合前驱体溶液采用工艺旋涂到所述衬底(1)上，并进行退火处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机，其特征在于，所述工艺选自两步法，所述CsPbBr3钙钛矿复合前驱体溶液由溴化铅/聚偏二氟乙烯复合前驱体溶液和溴化铯前驱体溶液组成；
或者，所述工艺选自一步法，所述CsPbBr3钙钛矿复合前驱体溶液为溴化铅、溴化铯和聚偏二氟乙烯的混合液；
或者，所述工艺选自晶体法，所述CsPbBr3钙钛矿复合前驱体溶液由CsPbBr3晶片和聚偏二氟乙烯制成，将CsPbBr3晶片和聚偏二氟乙烯溶解于溶剂I中制得。
3.根据权利要求2所述的一种基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机，其特征在于，所述溴化铅/聚偏二氟乙烯复合前驱体溶液由溴化铅和聚偏二氟乙烯溶解于溶剂I中制得；所述溴化铯前驱体溶液由溴化铯溶解于溶剂II中制得；
溴化铅、溴化铯和聚偏二氟乙烯的混合液按照如下步骤制备：将溴化铅、溴化铯和聚偏二氟乙烯溶于溶剂I中；
所述CsPbBr3晶片按照如下步骤制备：将溴化铅和溴化铯于溶剂I中溶解，然后蒸发溶剂进行结晶；
其中，所述溶剂I选自N,N'-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或二者的混合液；
所述溶剂II选自甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、异丙醇中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机，其特征在于，当所述工艺选自两步法，溴化铅和溴化铯的物质的量之比为1：0.03-0.07；
当所述工艺选自一步法，溴化铅和溴化铯的物质的量之比为1:1-2；
当所述工艺选自结晶法，溴化铅和溴化铯的物质的量之比为1-2:1；
聚偏二氟乙烯与溴化铅的质量比2-4：10。
5.一种权利要求1所述的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、衬底预处理：将衬底依次于玻璃清洗剂Decon-90、去离子水、酒精中进行超声清洗，然后于紫外臭氧UV-Zone中进行20-40min的预处理，得到预处理衬底；
S2、钙钛矿复合层：将所述CsPbBr3钙钛矿复合前驱体溶液采用工艺均匀旋涂至S1的预处理衬底上，然后进行退火处理，得到钙钛矿复合层；
当所述工艺选自两步法，所述步骤S2中旋涂退火的方法为：先于所述预处理衬底上旋涂溴化铅/聚偏二氟乙烯复合前驱体溶液，于80-100℃退火30-60min；再于溴化铅/聚偏二氟乙烯上旋涂溴化铯前驱体溶液，于200-250℃退火3-5min，继续重复旋涂溴化铯溶液6-8次；
当所述工艺选自一步法或晶体法时，所述步骤S2中旋涂退火的方法为：将CsPbBr3钙钛矿复合前驱体溶液于所述预处理衬底上旋涂，于80-120℃退火30-60min；
S3、电极层：在S2的钙钛矿复合层上印刷电极材料，得到电极层；
S4、基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备：刮涂封装材料，然后固化封装，得到基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机。
6.根据权利要求5所述的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的衬底为存在于氧化铟锡或氟掺杂氧化锡表面的聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯中的一种。
7.根据权利要求5所述的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中超声清洗的温度均为30-50℃，时间均为20-30min。
8.根据权利要求5所述的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中电极材料采用导电银浆或导电碳浆，所述电极层(3)的厚度为500nm-1μm。
9.根据权利要求5所述的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述步骤S4的封装材料选自紫外光固化剂、热塑性聚氨酯、光固化树脂中一种；
当封装材料为紫外光固化剂时，在365nm紫外光的照射下固化封装；
当封装材料为热塑性聚氨酯时，置于80-100℃热台上退火10-15min固化封装；
当封装材料为光固化树脂时，置于可见光光源下照射至固化封装。
10.一种权利要求1所述的基于CsPbBr3的具有光电响应的压电纳米发电机在制备光电探测器、便携可穿戴式传感器中的应用。
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