Михаэль Гретцель (родился 11 мая 1944 года в Дорфхемнице , Саксония , Германия ) [4] - профессор Федеральной политехнической школы Лозанны, где он руководит лабораторией фотоники и интерфейсов. Он был пионером в исследованиях реакций переноса энергии и электронов в мезоскопических материалах и их оптоэлектронных приложений. Он стал одним из изобретен с Брайаном О'Реган в клетку Грацель в 1988. [2] [5] [6] [7]
Михаэль Гретцель | |
---|---|
Родившийся | |
Национальность | Швейцарский |
Альма-матер | Свободный университет Берлина |
Известен | Сенсибилизированные красителем солнечные элементы |
Награды | Премия Харви (2007) Премия Бальзана (2009) Премия тысячелетия в области технологий (2010) Всемирная премия науки Альберта Эйнштейна (2012) Премия Марселя Бенуа (2013) Международная премия короля Фейсала (2015) Премия "Глобальная энергия" (2017) |
Научная карьера | |
Поля | фотохимия |
Учреждения | Федеральная политехническая школа Лозанны [1] |
Известные студенты | Генри Снайт (постдок) [2] [3] |
Веб-сайт | lpi |
Автор более 1000 публикаций [1], двух книг и изобретателя или соавтора более 80 патентов [8], он был приглашенным профессором Мэри Аптон в Корнельском университете и заслуженным приглашенным профессором Национального университета Сингапура, а также в настоящее время заслуженный ученый в Университете короля Абдель Азиза. [9] Он был приглашенным профессором Калифорнийского университета в Беркли, Высшей школы Парижа-Сакле и Делфтского технологического университета .
Карьера
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 степень доктора наук 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, преподавателем, приглашенным профессором Берлинского института ядерных исследований имени Хана и Мейтнера, Свободного университета Берлина, Калифорнийского университета в Беркли, Ecole Normale Supérieure de Cachan (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 приобрели известность и были названы ячейками Гретцеля. 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. Гретцель является членом Швейцарского химического общества, Общества Макса Планка и Немецкой академии наук (Леопольдина), а также почетным членом Израильского химического общества и Болгарской академии наук, почетным членом Королевского химического общества. и член Национальной академии изобретателей США.
Научные достижения
Майкл Гретцель - один из разработчиков так называемой клетки Гретцеля, работающей 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 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 КПД 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.
Признание
Его работы цитировались более 250 000 раз, его индекс Хирша составляет 224 [1], что делает его одним из 10 самых цитируемых химиков в мире. [10] Он был частым приглашенным ученым в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) в Голдене, штат Колорадо , был членом Японского общества содействия науке. В 2009 году он был назван Заслуженным почетным профессором Китайской академии наук (Чанчунь) и Хуачжунского университета науки и технологий.
Он получил множество наград , в том числе Европейский инновационный приз Millennium 2000, 2001 Фарадей медаль из Британского королевского общества , голландское Хавинга премии 2001 года Italgas премии 2004, две премии McKinsey Venture в 1998 и 2002 годах и Геришер премии 2005. В 2007 году он был удостоен Харви премии в Технион для пионерами исследований в области энергетических и переноса электронов в реакциях мезоскопическим-материалов и их оптоэлектронных применений. В 2009 году он был удостоен премии Бальзана за науку о новых материалах. 9 июня 2010 года Гретцель получил премию Millennium Technology Prize за разработку сенсибилизированных красителями солнечных элементов . Денежный приз в размере 800 000 евро был вручен в Хельсинки , Финляндия, президентом Финляндии Тарьей Халонен . [11] Среди его последних наград: премия Гутенберга за исследования 2011 года; [12] Золотая медаль Пауля Каррера 2011 г . ; Медаль Вильгельма Экснера 2011 г . ; [13] Всемирная премия науки Альберта Эйнштейна 2012 г . ; [14] и премию Марселя Бенуа 2013 года . В 2015 году он получил Международную премию короля Фейсала в области химии, а в 2017 году - премию « Глобальная энергия» «за выдающиеся заслуги в разработке недорогих и эффективных солнечных элементов, известных как« ячейки Гретцеля », направленных на создание экономичных и крупномасштабных инженерные решения для энергетики ». В 2020 году он получил премию BBVA Foundation Frontiers of Knowledge . [15]
Он имеет докторскую степень Берлинского технического университета и почетные докторские степени факультета науки и технологий Упсальского университета , Швеция [16] (1996), Турина и Новой Горицы . Он был избран почетным членом Société Vaudoise des Sciences Naturelles. Доктор Гретцель является членом Научно-консультативного комитета Института нанонауки IMDEA .
Интересные факты
Батареи на основе элементов Graetzel более удобны для потребителя по сравнению с кремниевыми фотоэлементами - они могут быть гибкими и разных цветов. Он 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.
Смотрите также
- Элемент Гретцеля (сенсибилизированный красителем солнечный элемент)
- Фотоэлектрохимическая ячейка
- Перовскитовый фотоэлемент
Примечания и ссылки
- ^ a b c Публикации Михаэля Гретцеля, проиндексированные Google Scholar
- ^ а б Snaith, HJ ; Moule, AJ; Klein, CD; Meerholz, K .; Друг, RH ; Гретцель, М. (2007). «Повышение эффективности твердотельных гибридных солнечных элементов за счет уменьшения рекомбинации заряда и увеличения светового захвата». Нано-буквы . 7 (11): 3372–6. Bibcode : 2007NanoL ... 7.3372S . DOI : 10.1021 / nl071656u . PMID 17918905 .
- ^ Анон (2013). «365 дней: 10 Природных, Десять людей, имевших значение в этом году» . Природа . 504 (7480): 357–65. DOI : 10.1038 / 504357a . PMID 24352276 .
- ^ Пит Поккинен: Huippututkija harkitsi nuorena pianistin uraa. Helsingin Sanomat, 10 июня 2010 г., стр. B7. (на финском)
- ^ Millennium Technology Prize: ПРОФЕССОР МАЙКЛ ГРЕЦЕЛЬ: РАЗРАБОТЧИК СОЛНЕЧНЫХ КЛЕТК, ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ КРАСИТЕЛЯМИ
- ^ «Сенсибилизированный красителем диоксид титана» . Архивировано из оригинального 25 ноября 2010 года.
- ^ Гретцель, М. (1981). «Искусственный фотосинтез: расщепление воды видимым светом на водород и кислород». Счета химических исследований . 14 (12): 376–384. DOI : 10.1021 / ar00072a003 .
- ^ «Эспаснет - просмотр результатов» . world.espacenet.com .
- ^ Ученые, заслуженные. «Выдающиеся ученые» . dsc.kau.edu.sa .
- ^ "Проф. Майкл Гретцель" . EPFL . Проверено 8 марта 2014 .
- ^ «ПРОФЕССОР ГРЭЦЕЛЬ ВЫИГРЫВАЕТ ГРАНД-ПРИЗ В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИИ ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ 2010 ГОДА ЗА ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ КРАСИТЕЛИ СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ» . Приз тысячелетия в области технологий . 9 июня 2010 Архивировано из оригинального 13 июня 2010 . Проверено 9 июня 2010 года .
- ^ "Strom durch künstliche Photosynthese" . www.uni-mainz.de .
- ^ Редактор, ÖGV. (2015). Медаль Вильгельма Экснера. Австрийская торговая ассоциация. ÖGV. Австрия;
- ^ «Мировая премия Альберта Эйнштейна в области науки 2012» . Архивировано из оригинального 25 октября 2013 года . Проверено 13 августа 2013 года .
- ^ "Premios Fronteras del Conocimiento" . Premios Fronteras .
- ^ Нейлор, Дэвид. «Почетные докторские степени - Уппсальский университет, Швеция» . www.uu.se .
Предшественник Роберт С. Лангер | Лауреат премии Millennium Technology Prize 2010 (за сенсибилизированные красителем солнечные элементы ) | Преемник Линуса Торвальдса Шинья Яманака |