Михаэль Гретцель - Michael Grätzel

Михаэль Гретцель
Майкл Гретцель.jpg
Родился (1944-05-11) 11 мая 1944 г. (76 лет)
Дорфхемниц, Саксония
НациональностьШвейцарский
Альма-матерFreie Universität Berlin
ИзвестенСенсибилизированные красителем солнечные элементы
НаградыПриз Харви (2007)
Приз Бальзана (2009)
Премия тысячелетия в области технологий (2010)
Мировая премия имени Альберта Эйнштейна в области науки (2012)
Приз Марселя Бенуа (2013)
Международная премия короля Фейсала (2015)
Премия "Глобальная энергия" (2017)
Научная карьера
Поляфотохимия
УчрежденияÉcole Polytechnique Fédérale de Lausanne[1]
Известные студентыГенри Снайт (постдок)[2][3]
Интернет сайтlpi.epfl.ch/ graetzel

Михаэль Гретцель (родился 11 мая 1944 г., в г. Дорфхемниц, Саксония, Германия )[4] является профессором École Polytechnique Fédérale de Lausanne где он руководит лабораторией фотоники и интерфейсов. Он был пионером исследований в области энергетики и перенос электронов реакции в мезоскопических материалах и их оптоэлектронные приложения. Он изобрел вместе с Брайан О'Реган то Ячейка Гретцеля в 1988 г.[2][5][6][7]

Автор более 1000 публикаций,[1] две книги и изобретатель или соавтор более 80 патентов,[8] он был приглашенным профессором Мэри Аптон в Корнельском университете и заслуженным приглашенным профессором в Национальном университете Сингапура, а в настоящее время является заслуженным ученым в Университете короля Абдель Азиза.[9] Он был приглашенным профессором Калифорнийского университета в Беркли, École normale supérieure Paris-Saclay и Делфтский технологический университет.

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 докторскую степень по физической химии. С 1977 года по настоящее время он является профессором Швейцарского федерального технологического института в Лозанне, где он руководит лабораторией фотоники и интерфейсов, а также постдокторант, преподаватель, посещающий профессор 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 других образовательных и исследовательских организаций 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, который принес имя профессора и были названы ячейками Гретцеля. 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. Михаэль 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 Королевское химическое общество и член Национальной академии 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 батареями на основе кремния элементы Гретцеля довольно просты и изготовлены из недорогих материалов. Первые элементы 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 низкими показателями эффективности 3- 8% и плохая стабильность из-за наличия нестабильного жидкого электролита и органического красителя внутри элементов. К 2012 году КПД элементов 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 перовскитной фотовольтаики.

Признание

Его работы цитировались более 250 000 раз, его индекс Хирша это 224,[1] что сделало его одним из 10 самых цитируемых химиков в мире.[10] Он был частым приглашенным ученым в Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) в Голден, Колорадо, был сотрудником 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 Европейскую премию за инновации Millennium 2000, Премию 2001 года. Медаль Фарадея из Британское королевское общество, голландская премия Havea в 2001 году, премия Italgas в 2004 году, две премии McKinsey Venture в 1998 и 2002 годах и премия Геришера 2005 года. В 2007 г. награжден Приз Харви из Технион за пионерские исследования реакций переноса энергии и электрона в мезоскопических материалах и их оптоэлектронных приложений. В 2009 г. награжден Приз Бальзана для науки о новых материалах. Среди его последних наград: 2013 год. Приз Марселя Бенуа; 2012 Мировая премия имени Альберта Эйнштейна в области науки;[11] Премия Гутенберга за исследования 2011 года;[нужна цитата ] 2011 Золотая медаль Пауля Каррера; 2011 Медаль Вильгельма Экснера.[12] 9 июня 2010 г. Гретцель получил Премия тысячелетия в области технологий, для развития сенсибилизированные красителем солнечные элементы. Денежный приз в размере 800000 евро, был награжден, в Хельсинки, Финляндия, Президентом Финляндии, Тарья Халонен.[13] В 2015 году получил Международная премия короля Фейсала по химии, а в 2017 г. Премия "Глобальная энергия". Он имеет докторскую степень Технический университет Берлина и почетные докторские степени факультета науки и технологий в Уппсальский университет, Швеция [14] (1996), Турин и Нова Горица. Он был избран почетным членом Société Vaudoise des Sciences Naturelles. Доктор Гретцель является членом Научно-консультативного комитета IMDEA Институт нанонауки. В 2017 году он был награжден премией «Глобальная энергия» «за выдающиеся заслуги в разработке недорогих и эффективных солнечных элементов, известных как« элементы Гретцеля », направленных на создание экономичных и крупномасштабных инженерных решений для производства электроэнергии».

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 даст двойной эффект для охлаждения помещений и связанной с этим выработки электроэнергии. Несколько компаний уже запустили массовое производство фотоэлементов на основе обновленных ячеек Гретцеля. Гретцель - автор более 1300 публикаций, двух монографий; он имеет более 50 патентов. Он входит в тройку самых цитируемых академиков химии в мире.

Смотрите также

Примечания и ссылки

  1. ^ а б c Михаэль Гретцель публикации, проиндексированные Google ученый
  2. ^ а б Снайт, Х. Дж.; Moule, A.J .; Klein, C.D .; Meerholz, K .; Друг, Р. Х.; Гретцель, М. (2007). «Повышение эффективности твердотельных гибридных солнечных элементов за счет уменьшения рекомбинации заряда и увеличения светозахвата». Нано буквы. 7 (11): 3372–6. Дои:10.1021 / nl071656u. PMID  17918905.
  3. ^ Анон (2013). «365 дней: 10 природоохранных ценностей, десять человек, которые имели значение в этом году». Природа. 504 (7480): 357–65. Дои:10.1038 / 504357a. PMID  24352276.
  4. ^ Пит Поккинен: Huippututkija harkitsi nuorena pianistin uraa. Helsingin Sanomat, 10.6.2010, стр. B7. (на финском)
  5. ^ Премия тысячелетия в области технологий: ПРОФЕССОР МАЙКЛ ГРЕТЦЕЛЬ: РАЗРАБОТЧИК СОЛНЕЧНЫХ КЛЕТК, ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ КРАСИТЕЛЯМИ
  6. ^ Диоксид титана, сенсибилизированный красителями В архиве 2010-11-25 на Wayback Machine
  7. ^ Гретцель, М. (1981). «Искусственный фотосинтез: расщепление воды видимым светом на водород и кислород». Отчеты о химических исследованиях. 14 (12): 376–384. Дои:10.1021 / ar00072a003.
  8. ^ https://worldwide.espacenet.com/searchResults?submitted=true&locale=en_EP&DB=EPODOC&ST=advanced&IN=GR%C3%84TZEL+MICHAEL
  9. ^ http://dsc.kau.edu.sa/Pages-Distinguished-Scientists.aspx
  10. ^ "Проф. Майкл Гретцель". EPFL. Получено 8 марта 2014.
  11. ^ "Всемирная премия Альберта Эйнштейна в области науки 2012". Архивировано из оригинал 25 октября 2013 г.. Получено 13 августа, 2013.
  12. ^ Редактор ÖGV. (2015). Медаль Вильгельма Экснера. Австрийская торговая ассоциация. ÖGV. Австрия.
  13. ^ «ПРОФЕССОР ГРЕЦЕЛЬ ВЫИГРЫВАЕТ ГРАНД-ПРИЗ В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИИ MILLENNIUM 2010 ЗА СОЛНЕЧНЫЕ КЛЕТКИ, ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ КРАСИТЕЛЯМ». Премия тысячелетия в области технологий. 9 июня 2010. Архивировано с оригинал 13 июня 2010 г.. Получено 9 июн 2010.
  14. ^ http://www.uu.se/en/about-uu/traditions/prizes/honorary-doctorates/
Предшествует
Роберт С. Лангер		 Премия тысячелетия в области технологий победитель
2010 (для сенсибилизированные красителем солнечные элементы )		Преемник
Линус Торвальдс
Шинья Яманака