Publicado el: 13 de marzo de 2025 / Actualizado el: 13 de marzo de 2025 – Autor: Konrad Wolfenstein
Se espera que las nuevas supercélulas solares (perovskita) aceleren la transición energética de Japón – Estrategia solar de Japón con Sekisui Chemical – Imagen: Xpert.Digital
Tecnología energética del futuro: el avance de Japón con las células de perovskita
Energía solar avanzada: el camino de Japón hacia la transición energética
Japón está logrando avances significativos en la tecnología de energía solar con el desarrollo de células solares de perovskita (PSC), que tienen el potencial de transformar radicalmente el panorama energético del país. Se espera que esta innovadora tecnología no solo contribuya a los ambiciosos objetivos climáticos de Japón, sino que también reduzca su dependencia de los combustibles fósiles y la energía nuclear. Gracias a sus propiedades flexibles, ligeras y altamente eficientes, estas supercélulas solares podrían alcanzar una capacidad de generación de electricidad equivalente a 20 reactores nucleares para 2040, lo que contribuiría de forma crucial a la transición energética de Japón.
La revolucionaria tecnología de la perovskita
Las células solares de perovskita difieren fundamentalmente de las células solares convencionales y prometen una revolución en el aprovechamiento de la energía solar. A diferencia de los paneles solares tradicionales basados en silicio, las PSC se caracterizan por su alta adaptabilidad, bajo peso y flexibilidad de fabricación. Estas propiedades las hacen especialmente valiosas para Japón, un país densamente poblado, donde los paneles solares convencionales suelen ser poco prácticos debido a la escasez de espacio disponible.
La versatilidad de las células solares de perovskita abre nuevas posibilidades de aplicación. Gracias a su diseño semitransparente y ligero, pueden instalarse en paredes y ventanas de edificios, techos de vehículos y farolas, lo que permite utilizar estas superficies para la generación de energía. Esta flexibilidad es especialmente importante en ciudades con espacio limitado, donde maximizar la producción de energía sin necesidad de terreno adicional es crucial.
En términos de eficiencia, las células solares de perovskita han logrado avances impresionantes. Con una eficiencia del 26,1 %, se encuentran ahora a la par de los paneles monocristalinos de silicio tradicionales, y esta cifra sigue aumentando, mientras que la tecnología de silicio parece haber alcanzado sus límites. La posibilidad de utilizar células solares de perovskita en combinación con paneles de silicio es particularmente prometedora, ya que actualmente permite una eficiencia superior al 35 %. Además, la flexibilidad de las células solares de perovskita permite el desarrollo de sistemas híbridos que combinan energía eólica y solar, lo que puede mejorar aún más la eficiencia de las energías renovables.
Relacionado con esto:
La ventaja estratégica de Japón a través de la producción de yodo
Un factor clave que fortalece la posición de Japón en el desarrollo de células solares de perovskita es su posición como el segundo mayor productor mundial de yodo. El yodo es un componente necesario en la producción de células solares de perovskita. Esta ventaja en el uso de este recurso permite a Japón establecer una cadena de suministro independiente y ofrece prometedoras oportunidades de desarrollo para su industria nacional. Al aprovechar este recurso natural, Japón podría crear una cadena de producción prácticamente autosuficiente para fabricar las enormes cantidades de células solares de perovskita necesarias.
El ambicioso plan solar de Japón
El gobierno japonés ha presentado un ambicioso plan para utilizar la tecnología de perovskita. El país aspira a instalar 20 gigavatios de capacidad solar para el año fiscal 2040, equivalente a la producción de aproximadamente 20 reactores nucleares. Con esta capacidad, Japón no solo podría desmantelar sus reactores nucleares activos, sino también evitar la construcción de nuevas centrales nucleares para satisfacer las futuras necesidades energéticas a medida que se eliminan gradualmente las centrales eléctricas basadas en combustibles fósiles.
Esta iniciativa forma parte de un plan energético más amplio. El 13 de marzo de 2025, el gobierno japonés finalizó el borrador de una política energética fundamental destinada a aumentar la proporción de energías renovables en la matriz eléctrica hasta el 50 % para 2040, a fin de satisfacer la creciente demanda de electricidad. Japón ya había actualizado su plan energético en octubre de 2021, con las energías renovables como principales beneficiarias. El sexto "Plan Estratégico de Energía" establece por primera vez el objetivo de establecer la energía solar, eólica e hidroeléctrica, así como la biomasa, como las principales fuentes de generación de energía en Japón a partir de 2030, con una participación prevista del 36 % al 38 % de la matriz energética.
El papel impulsor de Sekisui Chemical
Un actor clave en la implementación de la estrategia solar de Japón es Sekisui Chemical. Con el apoyo del Banco de Desarrollo de Japón (DBJ), Sekisui fundó una nueva empresa a principios de 2025 para desarrollar, fabricar y vender células solares de perovskita bajo su licencia. El coste total del proyecto se estima en más de 310 000 millones de yenes (1 970 millones de dólares), y la mitad de la financiación proviene de subvenciones gubernamentales.
Sekisui planea una estrategia de inversión por fases, comenzando con 90 000 millones de yenes para la construcción de una línea de producción de 100 megavatios para 2027, seguida de una línea de producción de gigavatios para 2030. Para este proyecto, la empresa adquirirá y utilizará equipos en la planta de Sharp en Sakai, al oeste de Japón. El objetivo es alcanzar una capacidad de producción de 1 gigavatio anual de células novedosas, principalmente células solares de perovskita, para el año fiscal 2030.
La empresa ya ha definido áreas de aplicación claras para su tecnología: «Queremos aprovechar las propiedades ligeras y flexibles del sistema para promover su uso, especialmente en el sector público, por ejemplo, en pabellones deportivos que sirven como centros de evacuación en caso de desastres», declaró la empresa. A largo plazo, Sekisui planea expandir su negocio reduciendo costos mediante la producción en masa y, al mismo tiempo, impulsando la demanda, centrándose en techos y paredes exteriores de fábricas y almacenes del sector privado.
Planes de inversión y producción
Sekisui Chemical planea establecer una capacidad de fabricación de 1 gigavatio por año para células solares de perovskita para 2030. La compañía invertirá un total de aproximadamente 2.000 millones de dólares en este proyecto, y el gobierno japonés cubrirá la mitad de los costos.
El primer paso es la construcción de una línea de producción con una capacidad de 100 megavatios al año entre 2025 y 2027. Para ello, Sekisui Chemical está invirtiendo 90 mil millones de yenes (aproximadamente 570 millones de dólares estadounidenses) y utilizando partes de una antigua planta de Sharp en Osaka.
Apoyo y asociaciones gubernamentales
El gobierno japonés apoya activamente el proyecto:
- El Ministerio de Asuntos Económicos ha concedido a Sekisui Chemical una subvención en el marco del programa para ampliar las cadenas de suministro para la transformación verde.
- El Banco de Desarrollo de Japón (DBJ), propiedad del estado, tiene una participación del 14% en la empresa recién fundada Sekisui Solar Film, que establecerá la planta de fabricación.
Tecnología y aplicaciones
Sekisui Chemical se especializa en la fabricación de celdas solares de perovskita delgadas y flexibles, rollo a rollo. Las propiedades actuales de las celdas son:
- Eficiencia: 15%
- Vida útil: 10 años
- Ancho del rollo: 30 centímetros
Los objetivos futuros incluyen una eficiencia del 20 % y una vida útil de 20 años. Las células solares, ligeras y flexibles, se instalarán inicialmente en los techos de edificios públicos, como gimnasios. Posteriormente, se prevé su aplicación en techos y paredes de fábricas y almacenes.
Objetivos a largo plazo
El gobierno japonés aspira a que los nuevos tipos de células solares contribuyan con aproximadamente 20 gigavatios de generación de energía para 2040. Sekisui Chemical planea desempeñar un papel clave en el logro de este objetivo gubernamental de establecer una producción a escala de gigavatios para 2030.
Avance en células solares de perovskita: más baratas y duraderas que nunca
A pesar de su enorme potencial, las células solares de perovskita aún enfrentan diversos obstáculos. Su vida útil significativamente limitada en comparación con el silicio y sus elevados costos iniciales son dos de los mayores desafíos para las PSC. Sin embargo, la tecnología mejora constantemente y los investigadores trabajan en soluciones como una tecnología de pasivación mejorada y combinaciones de materiales más estables.
En 2024 se logró un avance notable cuando un fabricante chino presentó las primeras células de perovskita comerciales, diseñadas para funcionar durante 12 años sin pérdida de rendimiento, con una garantía de diez años. Durante un período de 25 años, se espera que la degradación del rendimiento sea lineal en lugar de repentina, lo que mejora la previsibilidad.
También se observa una tendencia positiva en cuanto a los costes. Las previsiones indican que, en Japón, los costes bajarán de los actuales 20 yenes (aproximadamente 12 céntimos de euro) a 10 yenes (aproximadamente 6 céntimos de euro) por vatio para 2040. Esta reducción de costes aumentará aún más la competitividad de la tecnología y promoverá su adopción generalizada.
En Alemania, el físico Felix Lang descubrió una propiedad notable de los semiconductores de perovskita: su capacidad de autorreparación. Este descubrimiento podría prolongar significativamente la vida útil de las células solares de perovskita y contribuir a la mejora de las células solares y los equipos de rayos X, con aplicaciones tanto en la Tierra como en el espacio.
El renacimiento solar de Japón
Japón fue en su día líder mundial en la producción de paneles solares, pero su cuota de mercado ha caído por debajo del uno por ciento debido a la competencia de los fabricantes chinos. Con la tecnología PSC, Japón aspira a recuperar una posición más sólida en el mercado global. Esto recuerda al período posterior a la crisis del petróleo de 1973, cuando los sectores público y privado de Japón colaboraron en la investigación y el desarrollo de energías renovables, y su cuota de mercado global de paneles solares superó temporalmente el 50% antes de ser superada por empresas chinas con precios más bajos.
Desde el desastre nuclear ocurrido en Japón en marzo de 2011, el sector de la energía solar del país se ha desarrollado rápidamente. Actualmente, la generación de energía solar contribuye con casi el 10 % de la producción total de energía, en comparación con tan solo el 1,9 % en 2014. El plan energético actual pretende aumentar esta proporción a entre el 36 % y el 38 % para 2030, y la tecnología de la cadena de suministro de energía (PSC) desempeñará un papel clave para superar estas cifras para 2040.
Relacionado con esto:
Diversificación de las energías renovables en Japón
Si bien las células solares de perovskita son un elemento central de la estrategia energética de Japón, el país también está invirtiendo en otras fuentes de energía renovable para diversificar su matriz energética y aumentar la seguridad energética. Japón aspira a convertirse en una sociedad del hidrógeno y ha implementado una estrategia de hidrógeno desde 2017, que también respalda su objetivo de descarbonización para 2050. El gobierno japonés planea invertir alrededor de 15 billones de yenes (aproximadamente 107 000 millones de dólares estadounidenses) en la cadena de valor del hidrógeno durante un período de 15 años.
Además, el ministro de Medio Ambiente, Shinjiro Koizumi, anunció que el ministerio liderará la aceleración del desarrollo de la energía geotérmica. El ministro de Reforma Administrativa, Taro Kono, anunció el objetivo de duplicar las centrales geotérmicas de Japón para 2030. Se espera que las tarifas de alimentación favorables y el fomento de las energías renovables impulsen un mayor número de proyectos geotérmicos.
Además, Japón está explorando la energía de fusión como fuente de energía a largo plazo. El país coopera con la UE y EE. UU. para acelerar el desarrollo de la energía de fusión, donde la inversión privada y la colaboración desempeñan un papel fundamental. A finales de marzo de 2024, 21 empresas fundaron el Consejo Japonés de Energía de Fusión (J-Fusion) con el objetivo de impulsar conjuntamente la tecnología y los estándares.
Implicaciones para la transición energética global
La inversión masiva de Japón en células solares de perovskita podría tener implicaciones de gran alcance para el panorama energético mundial. Si la tecnología se implementa con éxito a escala industrial, podría servir de modelo para otros países, en particular para aquellas naciones densamente pobladas con espacio limitado para parques solares tradicionales.
El gobierno japonés confía en el éxito de sus inversiones en células solares de perovskita. Tras abastecer su mercado nacional, Japón planea exportar esta innovadora tecnología a otros países, lo que podría contribuir a la transición energética global y consolidar la posición de Japón como líder tecnológico.
El desarrollo de células solares de perovskita también forma parte de una estrategia japonesa más amplia para recuperar su liderazgo tecnológico en diversos sectores. Además de las energías renovables, Japón también está invirtiendo fuertemente en otras tecnologías de futuro, como los vehículos definidos por software (SDV), con el objetivo de alcanzar una cuota del 30 % del mercado mundial para 2030.
Un avance solar para el futuro energético de Japón
La inversión de Japón en células solares de perovskita marca un paso crucial en la transformación de su panorama energético. Los ambiciosos planes de instalar una capacidad equivalente a 20 reactores nucleares para 2040 demuestran la confianza del país en esta innovadora tecnología y su contribución a la transición energética.
La tecnología de perovskita ofrece ventajas únicas gracias a su flexibilidad, ligereza y eficiencia, especialmente para un país densamente poblado como Japón. Si bien persisten los desafíos en cuanto a durabilidad y costo, el continuo progreso en investigación y desarrollo demuestra que estos obstáculos son superables. La estrategia de implementación gradual, que aspira a la producción de gigavatios para 2030, sienta las bases para ambiciosos objetivos a largo plazo.
La adopción generalizada de células solares de perovskita no solo podría ayudar a Japón a alcanzar sus objetivos climáticos y reducir su dependencia de los combustibles fósiles y la energía nuclear, sino también a recuperar su posición como proveedor líder de tecnología solar. El uso estratégico de la producción nacional de yodo y la sustancial inversión gubernamental subrayan la determinación de Japón de tener éxito en esta tecnología de vanguardia.
Con este enfoque integral, que abarca tanto la innovación tecnológica como la estrategia económica, Japón se posiciona como pionero en la transición energética global y muestra un camino prometedor hacia la producción de energía sostenible para el futuro. El éxito de este plan podría ser de gran importancia no solo para Japón, sino también para el esfuerzo global por lograr un futuro energético sostenible.
Relacionado con esto:
Su socio global de marketing y desarrollo empresarial
☑️ Nuestro idioma comercial es el inglés o el alemán
☑️ NUEVO: ¡Correspondencia en tu idioma nativo!
Konrad Wolfenstein
Mi equipo y yo estaremos encantados de estar disponibles para usted como su asesor personal.
Puede contactarme rellenando el formulario de contacto aquí o llamándome al +49 89 89 674 804 ( Múnich) . Mi correo electrónico es: [email protected]
Espero con ilusión nuestro proyecto conjunto.
