[发明专利]一种基于钙钛矿Cs3

说明书

本发明涉及基于钙钛矿Cs₃Bi₂Br₉的湿度传感器及其制备方法，属于湿度传感器技术领域。本发明采用溶液法制备了全无机Cs₃Bi₂Br₉无铅钙钛矿颗粒，再采用全无机Cs₃Bi₂Br₉无铅钙钛矿颗粒制备出双钙钛矿湿度传感器。本发明湿度传感器对湿度的变化反应很灵敏，获得了较快的响应速度，且响应范围宽，湿敏探测器具有高度稳定长期工作并具有快速响应时间。

技术领域

本发明涉及一种全无机无铅双钙钛矿湿度传感器及其制备方法，属于湿度传感器技术领域。

背景技术

湿度传感器的常见传感元件的材料包括金属氧化物，光子晶体，聚合物材料和石墨烯复合材料。但是，所有这些材料都具有复杂的合成步骤，低灵敏度和狭窄的工作范围，不利于高灵敏的湿度传感器大规模应用，基于卤化钙钛矿的湿度传感器，由于其简单的制造工艺，高灵敏度和物理特性(例如高电导率，良好的载流子迁移率和可调节的带隙)，在制造高质量长期稳定湿度传感器方面具有很大的吸引力和竞争力。但是，卤化钙钛矿由于含有金属元素铅，对人体和环境带来了极大的破环，威胁人们的健康。同时铅基钙钛矿本身对水、光、热的不稳定性一直在阻碍其大规模生产和商业化应用。

对于湿度传感器长时间稳定问题，却一直没有得到很好解决，并且可以做到高稳定的快速响应的全无机无铅双钙钛矿的湿度传感器几乎没有报道。

发明内容

针对现在对于长期工作在高湿度环境下的湿度传感器出现性能退化问题，本发明提供一种基于钙钛矿Cs₃Bi₂Br₉的湿度传感器及其制备方法，采用溶液法制备全无机Cs₃Bi₂Br₉无铅钙钛矿颗粒，再采用全无机Cs₃Bi₂Br₉无铅钙钛矿颗粒制备出全无机无铅双钙钛矿湿度传感器。本发明湿度传感器对湿度的变化反应很灵敏，获得了较快的响应速度，且响应范围宽，湿敏探测器具有高度稳定长期工作并具有快速响应时间。

一种基于钙钛矿Cs₃Bi₂Br₉的湿度传感器，

包括衬底，衬底上设置有叉指电极；

Cs₃Bi₂Br₉无铅钙钛矿薄膜层，Cs₃Bi₂Br₉无铅钙钛矿薄膜层设置在叉指电极上。

所述基于钙钛矿Cs₃Bi₂Br₉的湿度传感器的制备方法，具体步骤如下：

(1)将CsBr加入到二甲基亚砜A中，在温度为80-120℃下反应得到溶液A；BiBr₃加入到二甲基亚砜B中，在温度为80-120℃下反应得到溶液B；将溶液B逐滴滴入溶液A中得到溶液C，将溶液C逐滴滴入无水乙醇中并在温度为80-100℃下搅拌反应10-50min，离心分离，采用无水乙醇洗涤固体至洗涤液为中性得到全无机的无铅双钙钛矿Cs₃Bi₂Br₉颗粒，无铅双钙钛矿Cs₃Bi₂Br₉颗粒进行退火处理得到退火无铅双钙钛矿Cs₃Bi₂Br₉颗粒；