Міхае́ль Гре́тцель (; 11 травня 1944, Дорфхемніц, Німеччина) — швейцарський науковець німецького походження, фахівець в галузі фотохімії.

Кар'єра У 1968 році закінчив Вільний університет Берліна, в 1971 році отримав ступінь доктора філософії з природознавства в Берлінському технічному університеті. У 1976 отримав ступінь доктора наук з фізичної хімії. З 1977 року працює у Федеральному інституті технології Швейцарії у Лозанні, очолюючи лабораторію фотоніки та міжфазових границь.

Виступав як постдокторант, лектор, запрошений професор у берлінському Інституті ядерних досліджень імені Гана і Мейтнер, Вільному університеті Берліна, Каліфорнійському університеті в Берклі, Нафтогазовому дослідному фонді університету Нотр-Дам (США) та інших освітніх та дослідницьких центрах.

У 1991 році в журналі Nature була опублікована його проривна робота про новий тип сонячних комірок на основі мезоскопічних оксидних напівпровідникових частинок з широкою забороненою зоною, покритих органічним барвником, які прославили ім'я професора і отримали назву «комірок Гретцеля».

Міхаель Гретцель — володар 10 почесних докторських ступенів в університетах Азії та Європи: Данії, Голландії, Китаю, Швеції, Сінгапуру та інших країн. Він лауреат десятків престижних науково-технологічних нагород, таких як Гран-прі «Технологія тисячоліття», медаль Фарадея британського Королівського товариства, премії Гутенберга, Альберта Ейнштейна та інших.

Він є членом Швейцарського хімічного товариства, Товариства ім. Макса Планка та Німецької академії наук Леопольдина, а також почесним членом Ізраїльського хімічного товариства, Болгарської академії наук та британського Королівського хімічного товариства та член Національної Академії Інвесторів у Сполучених Штатах. Брав участь у розробці (разом з ) і розробив спосіб застосування наноматеріалів при виготовленні літій-іонних акумуляторів.

Наукові досягнення Міхаель Гретцель — один із розробників так званої комірки Гретцеля, що працює на принципах, схожих з біохімічним процесом фотосинтезу, з допомогою якого рослини перетворюють енергію світла у цукри. Винахід, над яким працював науковець з 1970-х років, є вигідною альтернативою дорогим і складним технологіям фотогальванічних батарей, що створюються на основі кремнію (зокрема, для останніх потрібен дорогий кремній високого ступеня очищення). Порівняно з кремнієвими батареями комірки Гретцеля є відносно простішими за будовою та виконані з недорогих матеріалів.

В основу перших комірок Гретцеля, створених у 1991 році, покладено пористий шар наночастинок оксиду титану, покритих органічним барвником. Електрони з органічного барвника, здатного ефективно поглинати сонячне світло, перетікають на провідний електрод з діоксиду титану, створюючи електричний потік.

У виробництво такі комірки почали надходити лише у 2009 році. На першому етапі вони мали низькі показники ефективності 3-8 % і низьку стабільність через наявність нестабільного рідкого електроліту і органічного барвника у складі комірок. До 2012 року їх ефективність вдалося підвищити до 11,9 %.

Понад 20 років дослідники на чолі з Гретцелем працювали над тим, щоб підвищити ефективність сонячних комірок Гретцеля та спростити технологію їхнього виробництва. У 2009 році вченим з Японії вдалося зробити прорив і перейти від органічного барвника у складі комірок до гібридних органо-неорганічних перовськітних матеріалів, а у 2012 — замінити рідкий електроліт твердим органічним напівпровідником. Новий клас пристроїв, що виник при цьому — так звані «перовськітні сонячні комірки» — зараз належить до найінтенсивніше досліджуваних матеріалів у світі, а їх ефективність уже перевищує 22 %. Лабораторії Міхаеля Гретцеля належать кілька світових рекордів ефективності перовськітних сонячних батарей.

Науковець є автором понад 1300 публікацій, двох монографій, власником понад 50 патентів. Він входить до трійку найцитованіших у світі науковців-хіміків.

Нагороди і відзнаки

Медаль Фарадея з електрохімії від Королівського хімічного товариства (2001) Премія Гарві (2007) Премія Бальцана (2009) Технологічна премія тисячоліття (2010) Ейнштейнівський професор Китайської АН (2011) (2011) Медаль Вільгельма Екснера (2011) Ерстедівська лекція (2012) Премія Альберта Ейнштейна (2012)World Cultural Council / Winners — Science Leonardo da Vinci Award, Європейська академія наук (2013) Премія за інноваціх в галузі альтернативних видів палива для транспорту (2014) Міжнародна премія короля Фейсала (2015) Премія Парацельса (2016) Премія століття (2016) (2018) (2018) BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Awards (2020)

Цікаві факти Батареї на основі комірок Гретцеля зручніші зі споживчої точки зору, ніж кремнієві фотоелементи — їх можна робити гнучкими, а також виконувати у різних колірних рішеннях. Це зручно для використання та вироблення електроенергії, наприклад, у різних конструктивних елементах будівель.

Можна створювати структурно прозорі комірки, здатні виробляти електроенергію різних діапазонах частот світлового потоку, аж до інфрачервоного. Це означає, зокрема, можливість вбудовування таких елементів, наприклад, у шибки, досягаючи подвійного ефекту з охолодженням приміщень та попутним електрогенеруванням.

Примітки