氧化锌（Zn O）为一类六方纤锌矿构造的宽禁带半导体材料,它不仅拥有禁带宽度系数大、激子束缚能高、介电常数低等优势,并且它还具备优异的半导体性、压电特性、电光学等特征,因此其在发光二极管、太阳能电池以及传感器等方向研究上有着深刻的研发。氧化锌压电薄膜是一种新型的复合材料,它能够在受到外力的作用下产生电流和电压,因此其被广泛应用于广泛微机电系统、执行器与驱动器等各类压电器件中。本文以氧化锌压电薄膜为研究对象,从氧化锌压电薄膜的制备、建模仿真、分析测试、应用设计等几个方面开展工作。氧化锌压电薄膜能量收集器主要由氧化锌压电薄膜、压电发电装置等部分组成。本文通过磁控溅射的方法在Si O2基底上溅射Ag金属层作为底电极,紧接着在Ag金属层上溅射Zn O,最后在Zn O上再溅射一层Ag金属层作为顶电极层,整体是个三明治结构。接着对其进行扫描电镜检测等,检测样品的截面、表面特征以及元素组成,对样品进行高倍显微镜观测,发现样品表面较为致密,形貌特征良好。最后制作一个压电发电装置,将设计好的压电薄膜材料依附在其上,通过机构受力,从而带动压电薄膜的变形,从而产生电压。利用多物理场耦合模拟分析软件COMSOL构建了氧化锌压电薄膜的三维模拟结构,并实现了仿真数据分析,探究了受力时氧化锌压电薄膜的位移变化以及电压变化,从微观角度解释了氧化锌压电薄膜受力产电的内部原理。对制得的氧化锌压电薄膜能量收集器进行模型分析,首先在理论上分析了氧化锌压电薄膜能量收集器的模型,对其受到外力从而带动氧化锌压电薄膜产生电压进行了理论性研究。对制得的薄膜材料进行长度、宽度、厚度等参数的改变,研究其相关机械特性,得到了输出电压受自身尺寸和输出力影响的变化规律。