Fotoelektrochemische (PEC) Sensoren zeichnen sich durch ein niedriges Hintergrundsignal, schnelle Reaktionszeiten und hohe Empfindlichkeit aus und spielen eine wichtige Rolle im Umweltschutz und der öffentlichen Gesundheit. Zinkoxid (ZnO) ist ein photoelektrochemisches Material mit hoher Ladungsträgerkonzentration, guter Biokompatibilität und stabiler Struktur, das in der PEC-Sensortechnik weit verbreitet ist. Dieser Artikel gibt einen Überblick über den Forschungsfortschritt von ZnO und seinen nanokompositen Materialien im Bereich der PEC-Sensorik. Zunächst werden spezifische Maßnahmen zur Struktursteuerung von ZnO vorgestellt, einschließlich der Morphologiekontrolle, der Nutzung des piezoelektrischen Effekts und der Einführung von Defekttechnik. Anschließend werden Anwendungsbeispiele zur metallischen Verstärkung der photoelektrochemischen Sensoreigenschaften von ZnO durch Edelmetalle und Halbmetalle sowie Strategien zum Aufbau von Heterojunctions mit Halbleiterkopplung dargestellt. Darauf aufbauend wird der Anwendungsfortschritt von ternären ZnO-basierten Kompositstrukturen im PEC-Sensorikbereich vorgestellt. Abschließend wird unter Berücksichtigung des aktuellen Entwicklungsstandes und zukünftiger Anforderungen an ZnO im PEC-Sensorgebiet ein Ausblick auf die Weiterentwicklung und Anwendung hochleistungsfähiger, multifunktionaler ZnO-basierter PEC-Sensoreinheiten gegeben.

Zinkoxid; Fotoelektrochemie; Sensoren; Forschungsfortschritte