Photoelektrochemische (PEC) Sensoren zeichnen sich durch ein geringes Hintergrundsignal, schnelle Reaktion und hohe Empfindlichkeit aus und spielen eine wichtige Rolle im Umwelt- und Gesundheitsschutz. Zinkoxid (ZnO) als photoelektrisches Material mit hoher Ladungsträgerkonzentration, guter Biokompatibilität und stabiler Struktur wird im Bereich der PEC-Sensorik weit verbreitet eingesetzt. Dieser Artikel gibt einen Überblick über den Forschungsstand von ZnO und seinen Nanokompositmaterialien im Bereich der PEC-Sensorik. Zunächst werden spezifische Maßnahmen zur Struktursteuerung von ZnO vorgestellt, darunter Morphologiekontrolle, Nutzung des piezoelektrischen Effekts und Einführung der Defekttechnik. Anschließend werden Anwendungsbeispiele zur metallischen Verstärkung der photoelektrochemischen Sensorleistung von ZnO aus der Sicht von Edelmetallen und Metalloiden zusammengefasst sowie Strategien zum Aufbau von Heterojunctions mit halbleitergekoppeltem ZnO dargestellt. Darauf aufbauend wird der Fortschritt bei der Anwendung von ZnO-basierten ternären Kompositstrukturen in der PEC-Sensorik vorgestellt. Abschließend wird basierend auf dem aktuellen Stand und den zukünftigen Anforderungen von ZnO im Bereich der PEC-Sensorik ein Ausblick auf die weitere Entwicklung und Anwendung von hochleistungsfähigen, multifunktionalen ZnO-basierten PEC-Sensorgeräten gegeben.

Zinkoxid; Photoelektrochemie; Sensorik; Forschungsfortschritt