[发明专利]一种基于卤素钙钛矿材料的光致超声换能器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于卤素钙钛矿材料的光致超声换能器，其特征在于，包括：

钙钛矿吸光层，用于吸收光能及转化成热能；

热膨胀材料层，用于吸热发生热致伸缩，产生超声波；以及

衬底；

其中，所述钙钛矿吸光层是由卤素钙钛矿材料制成，所述卤素钙钛矿材料的化学式满足ABX₃或A₂CDX₆，所述ABX₃或A₂CDX₆中的A为甲胺根阳离子MA⁺、甲脒根阳离子FA⁺、以及铯阳离子Cs⁺中的至少一种；所述ABX₃中的B为铅阳离子Pb²⁺、以及锡阳离子Sn²⁺中的至少一种；所述A₂CDX₆中的C为银阳离子Ag⁺；所述A₂CDX₆中的D为铋阳离子Bi³⁺、锑阳离子Sb³⁺、以及铟阳离子In³⁺中的至少一种；所述ABX₃或A₂CDX₆中的X为氯阴离子Cl^-、溴阴离子Br^-、以及碘阴离子I^-中的至少一种；所述热膨胀材料层是由热膨胀材料制成，所述衬底是钙钠玻璃、ITO玻璃、FTO玻璃中的至少一种，在钙钛吸光层的上下侧设置有热膨胀材料层，下侧的热膨胀材料侧和衬底接触，所述吸光层的厚度为300nm-1μm。

2.如权利要求1所述的基于卤素钙钛矿材料的光致超声换能器，其特征在于：

所述热膨胀材料为聚二甲基硅氧烷。

3.一种基于卤素钙钛矿材料的光致超声换能器的制备方法，用于制备权利要求1-2任一项所述的基于卤素钙钛矿材料的光致超声换能器，其特征在于，所述方法包括：

按卤素钙钛矿材料的化学计量比配置卤素钙钛矿材料溶液，所述卤素钙钛矿材料溶液是下述溶液中的一种：ABX₃结构的钙钛矿溶液或A₂CDX₆结构的钙钛矿溶液；其中，所述ABX₃或A₂CDX₆中的A为甲胺根阳离子MA⁺、甲脒根阳离子FA⁺、以及铯阳离子Cs⁺中的至少一种；所述ABX₃中的B为铅阳离子Pb²⁺、以及锡阳离子Sn²⁺中的至少一种；所述A₂CDX₆中的C为银阳离子Ag⁺；所述A₂CDX₆中的D为铋阳离子Bi³⁺、锑阳离子Sb³⁺、以及铟阳离子In³⁺中的至少一种；所述ABX₃或A₂CDX₆中的X为氯阴离子Cl^-、溴阴离子Br^-、以及碘阴离子I^-中的至少一种；

将聚二甲基硅氧烷和固化剂按照预设的质量比配置聚二甲基硅氧烷前驱体；

依据所述卤素钙钛矿材料溶液和所述聚二甲基硅氧烷前驱体制备卤素钙钛矿光致超声换能器。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将聚二甲基硅氧烷和固化剂按照预设的质量比配置聚二甲基硅氧烷前驱体具体包括：

将聚二甲基硅氧烷和固化剂按照预设的质量比加入烧杯中；

按照预设的搅拌时间进行搅拌；

将搅拌后的中间产物放入真空干燥箱中按照预设的抽真空时间进行抽真空。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述预设的质量比为10：1。