Гретцель, Михаэль

Михаэль Гретцель
Michael Grätzel
Дата рождения	11 мая 1944(1944-05-11)[1] (80 лет)
Место рождения	Дорфкемниц, Германия
Страна	Швейцария[2][3]^[…]
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^[вд]
Ученики	Henry Snaith^[вд]
Известен как	Ячейка Гретцеля, Литий-ионный аккумулятор
Награды и премии	премия Бальцана (2009) премия Харви (2007) Международная премия короля Фейсала в области науки^[вд] (2015) медаль Вильгельма Экснера (2011) Всемирная научная премия Альберта Эйнштейна (2012) премия Марселя Бенуа^[вд] (2013) Премия столетия (2016) Премия тысячелетия в области технологий (2010) Глобальная энергия (2017) honorary doctor of the Huazhong University of Science and Technology^[вд] (2011) почётный доктор Хасселтского университета^[вд] (28 мая 2009) Luigi Galvani Medal^[вд] премия Парацельса^[вд] (2016) медаль Августа Вильгельма Гофмана^[вд] (2018) Медаль Фарадея по электрохимии (2001) почётный доктор Уппсальского университета^[вд] (1998) почётный доктор Туринского университета^[вд] почётный доктор Лундского университета^[вд] Clarivate Citation Laureate (2009) почётный доктор Высшей нормальной школы Париж-Сакле^[вд] (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)^[4]
• Золотая медаль Пауля Каррера^[англ.] (2011)
• Медаль Вильгельма Экснера (2011)
• Эрстедовская лекция (2012)
• Премия Альберта Эйнштейна (2012)^[5]
• Leonardo da Vinci Award, European Academy of Sciences^[англ.] (2013)
• Премия за инновации в области альтернативных видов топлива для транспорта (2014)
• Международная премия короля Фейсала (2015)
• Премия Парацельса^[нем.] (2016)
• Премия столетия (2016)
• Глобальная энергия (2017)^[6]
• RUSNANOPRIZE (2017)
• August-Wilhelm-von-Hofmann-Denkmünze^[нем.] (2018)
• Theodor-Förster-Gedächtnisvorlesung^[нем.] (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.

Примечания

1. Michael Grätzel // Brockhaus Enzyklopädie (нем.)
2. http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00032719308017472
3. http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00032719308021481
4. Michael Grätzel elected an "Einstein Professor" by the CAS  (неопр.). Дата обращения: 23 февраля 2018. Архивировано 24 февраля 2018 года.
5. World Cultural Council / Winners - Science Архивировано 25 октября 2013 года.
6. Лауреаты — «Глобальная энергия»  (неопр.). Дата обращения: 6 апреля 2017. Архивировано 7 апреля 2017 года.