Prof. Dr. Michael Grätzel

Forschungsschwerpunkte: Nanokristalline Bindungen, Photovoltaikzellen, Lichtenergiekonversion und -speicherung, Lithium-Ionen-Batterien, molekulare Schalter und Displays, Photokatalyse
Michael Grätzel ist ein deutscher Chemiker. Er forscht auf dem Gebiet der Photonik und hat sich mit der Entwicklung eines neuen Typs von Solarzellen („Grätzel-Zellen“) einen Namen gemacht, die besonders bei schwachem Licht besser arbeiten.
Die Grätzel-Zelle verwendet für die Absorption von Lichtenergie keine anorganischen Halbleitermaterialien, sondern organische Farbstoffe. Ihm kommt das Verdienst zu, die Photovoltaik über das Prinzip der Lichtabsorption durch Dioden hinaus auf die molekulare Ebene gebracht zu haben. Sein revolutionäres Zellendesign stellte ein neues Paradigma dar, da es einen dreidimensionalen mesoskopischen Übergang im Gegensatz zur planaren p-n-Architektur herkömmlicher Solarzellen aufweist.
Der Prototyp dieser neuen photovoltaischen Familie ist die Farbstoffsolarzelle (DSC), die Farbstoffmoleküle, Pigmente oder Quantenpunkte als Lichtsammler einsetzt. Sie sind das erste und einzige photovoltaische System, das die Trennung von Lichtabsorption und Ladungsträgertransport erreicht und die Lichtreaktion der natürlichen Photosynthese bei der Gewinnung von Sonnenenergie nachahmt. DSCs sind einfach und kostengünstig herzustellen und besitzen einzigartige praktische Vorteile wie Flexibilität, Ästhetik, Transparenz und bifaziale Photonensammlung. Sie erreichen derzeit eine Energieumwandlungseffizienz von fast 15 Prozent bei vollem Sonnenlicht und 32 Prozent bei Umgebungslicht. Diese Eigenschaften und die ausgezeichnete Langzeitstabilität haben kommerzielle Anwendungen im industriellen Maßstab begünstigt. Diese Zellen sind preiswerter herzustellen als herkömmliche Solarzellen auf Siliziumbasis, und sie arbeiten insbesondere bei schwachem Licht besser.