Diterbitkan pada: 13 Maret 2025 / Pembaruan Dari: 13 Maret 2025 - Penulis: Konrad Wolfenstein
Sel surya super baru (perovskit) harus mempercepat strategi surya transisi energi-Jepang Jepang dengan sekisui kimia-gambar: xpert.digital
Teknologi Energi Masa Depan: Terobosan Jepang dengan Sel Perowskit
Energi Surya Tingkat Lanjut: Jalan Jepang ke Transisi Energi
Jepang membuat kemajuan yang signifikan dalam teknologi energi matahari dengan pengembangan sel surya perovskit (PSC) yang berpotensi mengubah lanskap energi negara secara fundamental. Teknologi inovatif ini seharusnya tidak hanya mendukung tujuan iklim ambisius Jepang, tetapi juga mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan tenaga nuklir. Dengan sifat fleksibel, ringan dan sangat efisien, sel -sel surya super ini dapat mencapai kapasitas pembangkit listrik pada tahun 2040, yang sesuai dengan 20 reaktor nuklir dan dengan demikian memberikan kontribusi yang menentukan untuk transisi energi Jepang.
Teknologi Perovskit Revolusioner
Perowskit Sel surya secara fundamental berbeda dari sel surya konvensional dan menjanjikan revolusi dengan cara di mana energi matahari digunakan. Berbeda dengan panel surya berbasis silikon tradisional, PSC ditandai dengan kemampuan beradaptasi yang tinggi, bobot rendah serta lentur dan fleksibilitasnya dalam produksi. Sifat -sifat ini menjadikannya sangat berharga bagi lingkungan Jepang yang padat penduduknya, di mana panel surya konvensional sering tidak praktis karena area yang terbatas.
Fleksibilitas sel surya Perowskit membuka aplikasi yang benar -benar baru. Berkat desain semi -transparan dan ringan Anda, Anda dapat dipasang di dinding bangunan dan jendela, di atap mobil dan lampu jalan sehingga area ini dapat digunakan untuk pembangkit energi. Fleksibilitas ini sangat penting di kota -kota dengan ruang terbatas, di mana memaksimalkan pembangkit energi sangat penting tanpa persyaratan ruang tambahan.
Sel surya perovskit telah membuat kemajuan yang mengesankan dalam hal efisiensi. Efisiensinya sekarang berada pada tingkat panel silikon-kristal tradisional pada 26,1 persen, dengan kecenderungan semakin meningkat, sementara teknologi silikon tampaknya sebagian besar kelelahan. Kemungkinan ini sangat menjanjikan untuk menggunakan PSC dalam kombinasi dengan panel silikon, yang berarti bahwa efisiensi saat ini dapat ditingkatkan menjadi lebih dari 35 persen. Selain itu, fleksibilitas PSC memungkinkan pengembangan sistem hibrida dari sistem energi angin dan matahari yang dapat lebih meningkatkan efisiensi energi terbarukan.
Cocok untuk:
Keunggulan strategis Jepang melalui produksi yodium
Aspek penting yang memperkuat posisi Jepang dalam pengembangan sel surya perovskit adalah perannya sebagai produsen yodium terbesar kedua di dunia. Yodium adalah bagian penting dalam produksi sel surya perovskit. Posisi sumber daya ini memungkinkan Jepang untuk membuat rantai pasokan independen dan menawarkan peluang pengembangan yang menjanjikan untuk industri dalam negeri. Dengan menggunakan sumber daya alam ini, Jepang dapat menciptakan sebagian besar rantai produksi, yang sebagian besar independen dari luar negeri, untuk menghasilkan sejumlah besar sel surya perovsky yang diperlukan.
Rencana Surya Ambisius Jepang
Pemerintah Jepang telah mengajukan rencana ambisius untuk menggunakan teknologi Perowskit. Negara ini bertujuan untuk memasang kapasitas matahari 20 gigawatt pada tahun fiskal 2040, yang sesuai dengan kinerja sekitar 20 reaktor nuklir. Dengan kapasitas ini, Jepang tidak hanya dapat menutup reaktor nuklir aktifnya, tetapi juga menghindari pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir baru untuk menutupi kebutuhan energi di masa depan jika pembangkit listrik dimatikan dengan bahan bakar fosil.
Inisiatif ini adalah bagian dari rencana energi yang lebih komprehensif. Pada 13 Maret 2025, pemerintah Jepang menyelesaikan rancangan kebijakan energi mendasar yang bertujuan untuk meningkatkan proporsi energi terbarukan dalam campuran listrik hingga 50 persen pada tahun 2040 untuk menutupi meningkatnya persyaratan listrik. Pada Oktober 2021, Jepang telah memperbarui rencana energinya, dengan energi terbarukan menjadi pemenang utama. Untuk pertama kalinya, "rencana energi strategis" keenam menyebut tujuan membangun tenaga surya, angin dan tenaga air serta biomassa dari tahun 2030 sebagai sumber terpenting untuk pembangkit energi di Jepang, dengan bagian yang direncanakan 36 hingga 38 persen pada campuran energi.
Peran mengemudi kimia sekisui
Perusahaan Sekisui Chemical adalah pemain sentral dalam implementasi strategi surya Jepang. Dengan dukungan Bank Pengembangan Jepang (DBJ), Sekisui mendirikan perusahaan baru pada awal 2025 yang akan mengembangkan, memproduksi dan menjual sel surya Perowskit di bawah Sekisui Chemicals. Total biaya proyek diperkirakan lebih dari 310 miliar yen ($ 1,97 miliar), dengan setengah pembiayaan melalui subsidi negara.
Sekisui merencanakan strategi investasi bertahap, dimulai dengan 90 miliar yen untuk pembangunan lini produksi 100 megawatt hingga 2027, diikuti oleh jalur produksi kelas Gigawatt hingga 2030. Untuk proyek ini, perusahaan akan membeli dan menggunakan pabrik di pabrik yang tajam di Sakai di Jepang barat. Tujuannya adalah untuk mencapai kapasitas untuk produksi sel -sel baru, seperti sel surya perovskit dari 1 gigawatt per tahun, pada tahun fiskal 2030.
Perusahaan telah mendefinisikan bidang aplikasi yang jelas untuk teknologinya: "Kami ingin menggunakan sifat cahaya dan fleksibel dari sistem untuk mempromosikan penerapannya, terutama di sektor publik, misalnya di ruang olahraga yang berfungsi sebagai pusat evakuasi dalam bencana," kata perusahaan. Dalam jangka panjang, Sekisui berencana untuk memperluas bisnis dengan mengurangi biaya melalui produksi massal dan pada saat yang sama permintaan tersebut meningkatkan, dengan fokus pada atap dan dinding luar pabrik dan gudang di sektor swasta.
Investasi dan rencana produksi
Sekisui Chemical berencana untuk membangun kapasitas produksi 1 gigawatt per tahun untuk sel surya perovskit pada tahun 2030. Perusahaan akan menginvestasikan total sekitar $ 2 miliar, dengan pemerintah Jepang mencakup setengah dari biaya.
Langkah pertama adalah membangun jalur produksi dengan kapasitas 100 megawatt per tahun dari tahun 2025 hingga 2027. Untuk tujuan ini, Sekisui Chemicals Invests 90 miliar yen (sekitar $ 570 juta) dan menggunakan bagian -bagian dari bekas pabrik tajam di Osaka.
Dukungan Negara dan Kemitraan
Pemerintah Jepang secara aktif mendukung proyek ini:
- Kementerian Urusan Ekonomi telah memberi Sekisui Chemical pemberitahuan pendanaan sebagai bagian dari program untuk perluasan rantai pasokan untuk transformasi hijau.
- Dengan 14%, Bank Pengembangan Negara Jepang (DBJ) terlibat dalam perusahaan Solar Solar yang baru didirikan Sekisui, yang akan membangun produksi.
Teknologi dan Aplikasi
Sekisui Chemical berspesialisasi dalam proses peran-ke-roll untuk produksi sel surya perovsky yang tipis dan fleksibel. Sifat sel saat ini adalah:
- Efisiensi: 15%
- Kehidupan Simpan: 10 tahun
- Lebar peran: 30 sentimeter
Tujuan masa depan adalah efisiensi 20% dan daya tahan 20 tahun. Sel surya yang ringan dan fleksibel harus dipasang di atap bangunan publik seperti gimnasium. Kemudian, aplikasi direncanakan di atap dan dinding pabrik dan gudang.
Tujuan jangka panjang
Pemerintah Jepang berusaha untuk berkontribusi pada pembangkit listrik pada tahun 2040 dengan output sekitar 20 gigawatt. Sekisui Chemical berencana untuk memainkan peran sentral dalam mencapai tujuan pemerintah untuk membangun produksi Gigawatt pada tahun 2030.
Terobosan dalam sel surya perovskit: lebih murah dan tahan lama dari sebelumnya
Meskipun potensial yang sangat besar, sel surya perovskit masih menghadapi beberapa hambatan. Umur simpan, yang sangat terbatas dibandingkan dengan silikon, dan biaya awal yang tinggi adalah dua tantangan terbesar bagi PSC. Namun, teknologi meningkat dan peneliti bekerja pada solusi seperti peningkatan teknologi pasif dan kombinasi material yang lebih stabil.
Kemajuan yang luar biasa dibuat pada tahun 2024 ketika pabrikan Cina mempresentasikan sel-sel Perowskit komersial untuk pertama kalinya, yang harus bekerja selama 12 tahun tanpa putus sekolah, dengan produsen setidaknya jaminan sepuluh tahun. Selama 25 tahun, penurunan kinerja seharusnya tidak tiba -tiba, tetapi secara linear, yang meningkatkan prediktabilitas.
Perkembangan positif juga terbukti dalam biaya. Perkiraan mengasumsikan bahwa biaya di Jepang saat ini 20 yen (sekitar 12 Eropa) akan berkurang menjadi 10 yen (sekitar enam Eropa) per watt pada tahun 2040. Pengurangan biaya ini akan semakin meningkatkan daya saing teknologi dan mempromosikan penerapannya yang luas.
Di Jerman, fisikawan Felix Lang menemukan sifat luar biasa dari Perowskit-Halbles: kekuatan penyembuhan diri mereka. Penemuan ini dapat secara signifikan memperpanjang umur sel surya perovskit dan berkontribusi untuk meningkatkan sel surya dan perangkat sinar-X, dengan aplikasi di Bumi dan di luar angkasa.
Renaisans matahari Jepang
Jepang pernah menjadi pemimpin pasar dunia dalam produksi modul surya, tetapi pangsa pasar turun menjadi kurang dari satu persen karena persaingan produsen Cina. Dengan teknologi PSC, Jepang ingin mengambil posisi yang lebih kuat di pasar global lagi. Ini mengingatkan pada waktu setelah krisis minyak 1973, ketika sektor publik dan swasta Jepang bekerja bersama dalam penelitian dan pengembangan energi terbarukan, dan pangsa pasar dunia untuk panel surya sementara menyalip sebelum dirombak oleh perusahaan Cina dengan harga lebih murah.
Sejak bencana nuklir di Jepang pada Maret 2011, adegan energi matahari negara itu telah berkembang pesat. Saat ini, pembangkit listrik tenaga surya berkontribusi hampir 10 persen terhadap total produksi energi dibandingkan dengan bagian hanya 1,9 persen pada tahun 2014. Rencana energi saat ini menyediakan untuk meningkatkan pangsa ini menjadi 36 menjadi 38 persen pada tahun 2030, di mana teknologi PSC harus memainkan peran sentral untuk melampaui angka -angka ini pada tahun 2040.
Cocok untuk:
Diversifikasi energi terbarukan di Jepang
Sementara sel surya Perowskit adalah fokus dari strategi energi Jepang, negara ini juga berinvestasi dalam sumber energi terbarukan lainnya untuk mendiversifikasi campuran energinya dan meningkatkan keamanan energi. Jepang berusaha untuk menjadi masyarakat hidrogen dan telah mengejar strategi hidrogen sejak 2017 yang juga mendukung tujuan dekarbonisasi pada tahun 2050. Pemerintah Jepang berencana untuk berinvestasi dalam rantai nilai hidrogen sekitar 15 triliun yen (sekitar $ 107 miliar) selama 15 tahun.
Selain itu, Menteri Lingkungan Shinjiro Koizumi telah mengumumkan bahwa kementerian akan memimpin untuk mempercepat pengembangan energi panas bumi. Menteri Reformasi Administratif Taro Kono telah mengumumkan tujuan menggandakan sistem panas bumi Jepang pada tahun 2030. Tarif pakan murah dan promosi energi terbarukan harus menyebabkan semakin banyak proyek panas bumi.
Selain itu, Jepang juga meneliti energi fusi sebagai sumber energi jangka panjang. Negara ini bekerja sama dengan UE dan AS untuk mempercepat pengembangan energi fusi, dengan investasi swasta dan kerja sama memainkan peran penting. Pada akhir Maret 2024, 21 perusahaan mendirikan Japan Fusion Energy Council-j-fusion untuk waktu singkat dengan tujuan mempromosikan teknologi dan standar bersama.
Implikasi untuk Transisi Energi Global
Investasi besar-besaran Jepang di sel surya perovskit dapat memiliki efek luas pada lanskap energi global. Jika teknologi ini berhasil digunakan pada skala industri, itu bisa berfungsi sebagai model untuk negara lain, terutama untuk negara -negara berpenduduk padat dengan ruang terbatas untuk taman surya tradisional.
Pemerintah Jepang yakin bahwa investasinya akan berhasil dalam sel surya Perowskit. Setelah memasok negaranya sendiri, Jepang berencana untuk mengekspor teknologi inovatif ini ke negara lain, yang dapat berkontribusi pada transisi energi global dan memperkuat posisi Jepang sebagai pemimpin teknologi.
Pengembangan sel surya perovskit juga merupakan bagian dari strategi Jepang yang lebih luas untuk mendapatkan kembali kepemimpinan teknologinya di berbagai sektor. Selain energi terbarukan, Jepang juga banyak berinvestasi dalam teknologi masa depan lainnya seperti kendaraan yang ditentukan perangkat lunak (SDV), dengan tujuan mencapai pangsa 30 persen di pasar dunia pada tahun 2030.
Perkembangan lebih lanjut matahari untuk masa depan energik Jepang
Investasi Jepang dalam sel surya Perowskit menandai langkah yang menentukan dalam transformasi lanskap energinya. Rencana ambisius untuk memasang kapasitas pada tahun 2040 yang sesuai dengan 20 reaktor nuklir menunjukkan kepercayaan negara pada teknologi inovatif ini dan kontribusinya terhadap transisi energi.
Dengan fleksibilitas, cahaya dan efisiensi, teknologi Perowskit menawarkan keunggulan unik, terutama untuk negara berpenduduk padat seperti Jepang. Meskipun masih ada tantangan mengenai daya tahan dan biaya, kemajuan berkelanjutan dalam penelitian dan pengembangan menunjukkan bahwa rintangan ini dapat diatasi. Strategi implementasi bertahap dengan tujuan produksi Gigawatt pada tahun 2030 meletakkan dasar untuk tujuan jangka panjang yang ambisius.
Pengenalan luas sel surya perovskit tidak hanya dapat membantu Jepang untuk mencapai tujuan iklimnya dan untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan tenaga nuklir, tetapi juga untuk mengembalikan posisinya sebagai penyedia teknologi surya terkemuka. Penggunaan strategis produksi yodium domestik dan investasi negara yang luas menggarisbawahi penentuan Jepang untuk menjadi sukses dalam teknologi berorientasi masa depan ini.
Dengan pendekatan yang luas ini, yang mencakup inovasi teknologi dan strategi ekonomi, Jepang memposisikan dirinya sebagai pelopor dalam transisi energi global dan menunjukkan jalan yang menjanjikan ke generasi energi berkelanjutan di masa depan. Keberhasilan rencana ini tidak hanya sangat penting bagi Jepang, tetapi untuk upaya global untuk mempengaruhi energi berkelanjutan.
Cocok untuk:
Mitra pemasaran global dan pengembangan bisnis Anda
☑️ Bahasa bisnis kami adalah Inggris atau Jerman
☑️ BARU: Korespondensi dalam bahasa nasional Anda!
Konrad Wolfenstein
Saya akan dengan senang hati melayani Anda dan tim saya sebagai penasihat pribadi.
Anda dapat menghubungi saya dengan mengisi formulir kontak atau cukup hubungi saya di +49 89 89 674 804 (Munich) . Alamat email saya adalah: wolfenstein ∂ xpert.digital
Saya menantikan proyek bersama kita.
