Гретцель, Михаэль

Михаэль Гретцель
Michael Grätzel
Дата рождения	11 мая 1944(1944-05-11) (80 лет)
Место рождения	Дорфкемниц, Германия
Страна	Швейцария[…]
Род деятельности	химик, преподаватель университета
Научная сфера	Фотохимия
Место работы	Федеральная политехническая школа Лозанны
Альма-матер	Свободный университет Берлина, Берлинский технический университет
Учёная степень	доктор философии (PhD) , 1971
Научный руководитель	Арним Хенглейн
Ученики	Henry Snaith
Известен как	Ячейка Гретцеля, Литий-ионный аккумулятор
Награды и премии	премия Бальцана (2009) премия Харви (2007) Международная премия короля Фейсала в области науки (2015) медаль Вильгельма Экснера (2011) Всемирная научная премия Альберта Эйнштейна (2012) премия Марселя Бенуа (2013) Премия столетия (2016) Премия тысячелетия в области технологий (2010) Глобальная энергия (2017) honorary doctor of the Huazhong University of Science and Technology (2011) почётный доктор Хасселтского университета (28 мая 2009) Luigi Galvani Medal премия Парацельса (2016) медаль Августа Вильгельма Гофмана (2018) Медаль Фарадея по электрохимии (2001) почётный доктор Уппсальского университета (1998) почётный доктор Туринского университета почётный доктор Лундского университета Clarivate Citation Laureate (2009) почётный доктор Высшей нормальной школы в Кашане (2017)
Сайт	lpi.epfl.ch/graetzel
Медиафайлы на Викискладе

Михаэль Гретцель (род. 11 мая 1944, Дорфкемниц, Германия) — швейцарский учёный-химик немецкого происхождения, специалист в области фотохимии.

Карьера

В 1968 году окончил Свободный университет Берлина, в 1971 году получил степень доктора философии по естествознанию в Берлинском техническом университете. В 1976 году получил степень доктора наук по физической химии. С 1977 года по настоящее время работает в Федеральном институте технологии Швейцарии в Лозанне, возглавляя лабораторию фотоники и межфазных границ.

Выступал в качестве постдокторанта, лектора, приглашенного профессора в берлинском Институте ядерных исследований имени Гана и Мейтнер, Свободном университете Берлина, Калифорнийском университете в Беркли, Нефтегазовом исследовательском фонде университета Нотр-Дам (США) и других образовательных и исследовательских центрах.

В 1991 году в журнале Nature была опубликована его прорывная работа о новом типе солнечных ячеек на основе мезоскопических оксидных полупроводниковых частиц с широкой запрещённой зоной, покрытых органическим красителем, прославивших имя профессора и получивших название ячеек Гретцеля.

Михаэль Гретцель – обладатель 10 почетных докторских степеней в университетах Азии и Европы: Дании, Голландии, Китая, Швеции, Сингапура, и других стран. Он лауреат десятков престижных научно-технологических наград, таких как Гран-при «Технология тысячелетия», медаль Фарадея британского Королевского общества, премии Гутенберга, Альберта Эйнштейна, и другие.

Он является членом Швейцарского химического общества, Общества им. Макса Планка и Германской академии наук (Леопольдина), а также почетным членом Израильского химического общества, Болгарской академии наук и британского Королевского химического общества и член Национальной Академии Инвесторов в Соединённых Штатах.

Участвовал в разработке ячейки Гретцеля (совместно с Brian O'Regan) и разработал способ применения наноматериалов при изготовлении литий-ионных аккумуляторов.

Научные достижения

Михаэль Гретцель – один из разработчиков так называемой ячейки Гретцеля, работающей на принципах, схожих с биохимическим процессом фотосинтеза, с помощью которого растения преобразуют энергию света в сахара. Изобретение, над которым работал ученый с 70-х годов прошлого века, представляет выгодную альтернативу дорогим и сложным технологиям фотогальванических батарей, создаваемых на основе кремния (в частности, в последних требуется дорогостоящий кремний высокой степени очистки). По сравнению с кремниевыми батареями ячейки Гретцеля относительно простые в устройстве и выполнены из недорогих материалов.

В основу первых ячеек Гретцеля, открытых в 1991 году, положен пористый слой наночастиц оксида титана, покрытых органическим красителем. Электроны с органического красителя, способного эффективно поглощать солнечный свет, перетекают на проводящий электрод из диоксида титана, создавая электрический поток.

В производство такие ячейки начали поступать лишь в 2009 году. На первом этапе они обладали низкими показателями эффективности 3-8% и низкой стабильностью из-за наличия нестабильного жидкого электролита и органического красителя в составе ячеек. К 2012 их эффективность удалось повысить до 11,9 %.

Более 20 лет исследователи во главе с Гретцелем работали над тем, чтобы повысить эффективность солнечных ячеек Гретцеля и упростить технологию их производства. В 2009 году ученым из Японии удалось совершить прорыв и перейти от органического красителя в составе ячеек к гибридным органо-неорганическим перовскитным материалам, а в 2012 – заменить жидкий электролит твердым органическим полупроводником. Возникший при этом новый класс устройств – так называемые «перовскитные солнечные ячейки» – в настоящий момент относится к числу наиболее интенсивно исследуемых материалов в мире, а их эффективность сегодня превышает 22%. Лаборатории Михаэля Гретцеля принадлежат несколько мировых рекордов эффективности перовскитных солнечных батарей.

Ученый – автор более 1300 публикаций, двух монографий, обладатель более 50 патентов. Он входит в тройку наиболее цитируемых в мире ученых-химиков.

Награды и отличия

• Медаль Фарадея по электрохимии от Королевского химического общества (2001)
• Премия Харви (2007)
• Премия Бальцана (2009)
• Технология тысячелетия (2010)
• Эйнштейновский профессор Китайской АН (2011)
• Золотая медаль Пауля Каррера (2011)
• Медаль Вильгельма Экснера (2011)
• Эрстедовская лекция (2012)
• Премия Альберта Эйнштейна (2012)
• Leonardo da Vinci Award, European Academy of Sciences (2013)
• Премия за инновации в области альтернативных видов топлива для транспорта (2014)
• Международная премия короля Фейсала (2015)
• Премия Парацельса (2016)
• Премия столетия (2016)
• Глобальная энергия (2017)
• RUSNANOPRIZE (2017)
• August-Wilhelm-von-Hofmann-Denkmünze (2018)
• Theodor-Förster-Gedächtnisvorlesung (2018)
• BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award (2020)

Интересные факты

Батареи на основе ячеек Гретцеля более удобны с потребительской точки зрения, чем кремниевые фотоэлементы – их можно делать гибкими, а также выполнять в различных цветовых решениях. Это удобно для использования и выработки электроэнергии, к примеру, в различных конструктивных элементах зданий.

Можно создавать структурно прозрачные ячейки, способные вырабатывать электроэнергию на различных диапазонах частот светового потока, вплоть до инфракрасного. Это означает, в частности, возможность встраивания таких элементов, к примеру, в оконные стекла, достигая двойного эффекта с охлаждением помещений и попутной электрогенерацией.