Объектом исследования являются: методы расчета фотонных кристаллов для использования в качестве концентраторов света, схемы и принципы систем управления установок ВИЭ; условия функционирования ветроэнергетических установок, фото-солнечных элементов: ветровые и солнечные ресурсы на территории РК. Проведены первые расчеты дифракции тонкопленочных фотонных кристаллов и волновые моды и определение их спектральных характеристик, экспериментальные и теоретические исследования фотонных кристаллов в виде тонкой пленки - двухмерного упорядоченного монослоя. Разработана система дистанционного мониторинга и управления установок возобновляемой энергетики, проведен сбор и обработка метеорологических и электронных данных с экспериментального ветроэнергетического полигона, разработана система автоматического пуска и остановки ветродвигателя при ураганных скоростях ветра.

Исследованы органические фотоэлементы с объемным гиперпереходом на основе полимеров. Применена одномерная модель переноса зарядов в органическом фотоэлементе. Изготовлены образцы органических солнечных фотоэлементов на основе новых сополимерных материалов. Отработан план синтеза ряда новых сополимеров с заданной структурой. Проведен ряд измерений солнечных ячеек на системах измерения квантовой эффективности IQE 200 и солнечном симуляторе Solar3A.

Исследованы эффективные технологии предсказания конформационной структуры протеина на основе аминокислотной последовательности. Предложен оригинальный подход, к задаче разметки последовательности, основанный на паттернах. Получены методы вывода и обучения на условных случайных полях на паттернах. Методы обучения проанализированы с помощью методики запросов минимумов интервалов.

Исследованы органические и нанокремниевые солнечные элементы, лабораторное оборудование, необходимое для проведения комплекса измерительных экспериментов. Освоена процедура изготовления пленок допированного алюминием оксида индия-олова. Предложена процедура изготовления органических солнечных фотоэлементов с активным слоем в виде объемного гиперперехода из смеси полимера PЗHT и фуллерена C60 HCBM. Разработана технология формирования наноструктурированных пленок аморфного гидрогенизированного кремния. Изучена ширина запрещенной зоны, квантовой эффективности и методы изготовление тонкопленочных Si и (Si, C) солнечных фотоэлементов для последующих тандемных структур.

Исследованы физико-химические методы отходов производства золота и экологический мониторинг, рециклинг ценных компонентов и поиск методов замены цианидного метода. Проведен обзор современного состояния золотодобывающей промышленности. Осуществлен поиск экологических способов извлечения золота, где в качестве реагента для выщелачивания золота использован наименее токсичный серосодержащий реагент SBT, процент извлечения золота которого составляет 86 %.

Рассмотрены методы расчета многослойного фотоэлемента на основе применения нанофотоники. Разработан и использован метод одиночного рассеяния для вычисления дифракции волноводных явлений в фотонных кристаллах. Рассчитаны различные режимы и параметры, а именно распределение света в дифракционном максимуме.

Разработана концепция лабораторного технологического комплекса для получения нитрид галлиевых структур. Обоснован регламент инфраструктуры лаборатории. Проведен анализ технологий получения нитрид галлиевых структур химическим осаждением из газовой фазы с использованием металлоорганических соединений. Отработана техническая спецификация установки. Получен нитрид галлия из азида натрия и металлического галлия. Синтезированы прекурсоры-предшественники - металлоорганические комплексы из дифениламина и этилендиамина. Подобраны оптимальные условия и реагенты для облучения галлиевых структур. Выбран магнетронный метод напыления ионами в плазме.

Проведена апробация опытных образцов дифракционно-оптических элементов: дифракционно пропускающего, отражательного и сфокусированного типов. Получены и испытаны ДОЭ, которые сформированы на носителях с наноструктурными частицами галогенов серебра. Установлено, что их информационная возможность, технологические и технико-эксплуатационные возможности увеличены на порядок и более.

Исследована интеллектуальная система оптимального управления технологическими процессами производства желтого фосфора. Предложена трехэтапная процедура разработки интеллектуальных либо гибридных моделей процессов управления объектом. Разработана методика формирования матриц планирования полного факторного эксперимента. Предложены инструментальные средства интеграции промышленного контроллера со средой Simulink пакета Matlab. Освоено программное и методическое обеспечение АСУТП (нижний уровень).

Проведен анализ современного состояния в области исследования коллоидно-химических свойств и адсорбции поверхностно-активных веществ различной природы на межфазных поверхностях. Определено влияние гидрофильного-липофильного баланса ПАВ на поверхностное натяжение бинарных водных растворов полиэлектролит (полиаллиламиногидрохлорит - ПАВ (алкилсульфатнария) на границе раздела воздух -вода. Выявлены условия измерения дилатационной вязкости и эластичности смешанных межфазных адсорбционных слоев ПААХ и алкилсульфатов. Установлено влияние длины углеводородного радикала алкилсульфатов на реологические параметры.