Лауреат премии «Глобальная энергия» за выдающиеся заслуги в разработке экономичных и эффективных фотоэлементов, известных как «ячейки Гретцеля», предназначенных для создания недорогих, производительных солнечных электростанций

Заведующий лабораторией фотоники и интерфейсов, Швейцарский федеральный технологический институт Лозанны

БИОГРАФИЯ

• Родился 11 мая 1944 года в коммуне Дорфхемниц (Германия).
• В 1968 году он окончил Свободный университет Берлина, в 1971 году получил степень доктора философии естественных наук в Техническом университете Берлина.
• В 1976 году он получил докторскую степень по физической химии.
• С 1977 года по настоящее время он является профессором Швейцарского федерального технологического института в Лозанне, где руководит лабораторией фотоники и интерфейсов.
• Он был докторантом, лектором, приглашенным профессором в Берлинском институте ядерных исследований имени Хана и Мейтнера, Свободного университета Берлина, Калифорнийского университета в Беркли, Высшей национальной школы Кашана (Париж), Фонда исследований нефти и газа, Университета. Нотр-Дам (США) и другие образовательные и исследовательские центры.
• В 1991 году он опубликовал свою революционную работу в журнале Nature о новом типе солнечных элементов, основанных на трехмерном массиве крошечных (мезоскопических) оксидных полупроводниковых частиц с широкой запрещенной зоной, покрытых органическим пигментом, что принесло имя профессору. репутации и были названы ячейками Гретцеля.
• Доктор Майкл Гретцель является обладателем 10 почетных докторских степеней университетов Азии и Европы: Дании, Голландии, Китая, Швеции, Сингапура и других стран. Он является лауреатом десятков престижных научных и инженерных премий, таких как Гран-при «Технология тысячелетия», медаль Фарадея Британского королевского общества, премия Гутенберга, премия Альберта Эйнштейна и другие.
• Д-р Майкл Гретцель является членом Швейцарского химического общества, Общества Макса Планка и Немецкой академии наук (Леопольдина), а также почетным членом Израильского химического общества, Болгарской академии наук и Британского королевского химического общества, а также членом Национальная академия изобретателей США.

НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ

• Майкл Гретцель — один из разработчиков так называемой клетки Гретцеля, действующей на принципах фотосинтеза — процесса, аналогичного биохимическому и используемого растениями для преобразования световой энергии в углеводы. Изобретение, разрабатываемое ученым с 1970-х годов прошлого века, представляет собой выгодную альтернативу дорогостоящим и сложным технологиям фотоэлектрических матриц, изготовленных на основе кремния (в частности, для последнего требуется дорогостоящий кремний высокой чистоты). По сравнению с кремниевыми батареями элементы Graetzel довольно просты и изготовлены из недорогих материалов.
• Первые ячейки Гретцеля, открытые в 1991 году, были основаны на пористом слое наночастиц оксида титана, покрытых органическим красителем. Электроны из органического красителя, способные эффективно адсорбировать солнечное излучение, мигрируют в проводящий электрод из диоксида титана и генерируют электрический поток.
• Промышленное производство таких элементов было начато только в 2009 году. На начальном этапе они обладали низким КПД 3-8% и плохой стабильностью из-за наличия нестабильного жидкого электролита и органического красителя внутри элементов. К 2012 году КПД ячеек был увеличен на 11,9%.
• Более 20 лет исследователи во главе с Гретцелем работали над повышением эффективности солнечных элементов Graetzel и упрощением технологии их производства. В 2009 году японским ученым удалось совершить прорыв и перейти от органического пигмента в клетках к гибридным органо-неорганическим перовскитным материалам, а в 2012 году им удалось заменить жидкий электролит твердым органическим полупроводником. При этом появился новый класс устройств — так называемые «перовскитные солнечные элементы». В настоящее время эти устройства считаются наиболее изученными материалами в мире, а их эффективность превышает 22%. Лаборатории Майкла Гретцеля установили несколько мировых рекордов по эффективности перовскитовых солнечных батарей.
• Майкл Гретцель является безусловным лидером в области материалов для солнечной энергетики и продолжает свои работы по развитию фотоэлектрической энергии по всему миру; В частности, он активно сотрудничает с исследователями МГУ им. М.В. Ломоносова в области перовскитовой фотовольтаики.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

• Батареи на основе элементов Graetzel более удобны для потребителя по сравнению с кремниевыми фотоэлементами — они могут быть гибкими и разных цветов. Удобен для использования и выработки электроэнергии, например, в различных конструктивных элементах зданий. Возможно создание структурно прозрачных ячеек, способных вырабатывать электроэнергию в различных диапазонах световых частот, вплоть до инфракрасного. Это означает, что, в частности, они могут быть встроены в оконные стекла, что дает двойной эффект для охлаждения помещений и связанной с этим выработки электроэнергии.
• Несколько компаний уже запустили массовое производство фотоэлементов на основе обновленных ячеек Гретцеля.
• Доктор Гретцель является автором более 1300 публикаций, двух монографий; он имеет более 50 патентов. Он входит в тройку самых цитируемых академиков химии в мире.