Sel surya super baru (perovskit) diharapkan dapat mempercepat transisi energi Jepang – Strategi surya Jepang dengan Sekisui Chemical – Gambar: Xpert.Digital
Teknologi energi masa depan: Terobosan Jepang dengan sel perovskit
Energi surya canggih: Jalan Jepang menuju transisi energi
Jepang membuat kemajuan signifikan dalam teknologi energi surya dengan pengembangan sel surya perovskit (PSC), yang berpotensi mengubah lanskap energi negara tersebut secara fundamental. Teknologi inovatif ini diharapkan tidak hanya mendukung tujuan iklim Jepang yang ambisius, tetapi juga mengurangi ketergantungannya pada bahan bakar fosil dan tenaga nuklir. Dengan sifatnya yang fleksibel, ringan, dan sangat efisien, sel surya super ini dapat mencapai kapasitas pembangkit listrik setara dengan 20 reaktor nuklir pada tahun 2040, sehingga memberikan kontribusi penting bagi transisi energi Jepang.
Teknologi perovskit yang revolusioner
Sel surya perovskit berbeda secara fundamental dari sel surya konvensional dan menjanjikan revolusi dalam cara pemanfaatan energi surya. Tidak seperti panel surya berbasis silikon tradisional, sel surya perovskit (PSC) dicirikan oleh kemampuan adaptasi yang tinggi, bobot yang ringan, dan fleksibilitas dalam pembuatannya. Sifat-sifat ini menjadikannya sangat berharga bagi Jepang yang berpenduduk padat, di mana panel surya konvensional seringkali tidak praktis karena keterbatasan ruang yang tersedia.
Fleksibilitas sel surya perovskit membuka kemungkinan aplikasi yang sepenuhnya baru. Berkat desainnya yang semi-transparan dan ringan, sel surya ini dapat dipasang di dinding dan jendela bangunan, di atap mobil, dan di lampu jalan, sehingga permukaan tersebut dapat digunakan untuk pembangkitan energi. Fleksibilitas ini sangat penting di kota-kota dengan ruang terbatas, di mana memaksimalkan produksi energi tanpa memerlukan lahan tambahan sangatlah krusial.
Dari segi efisiensi, sel surya perovskit telah menunjukkan kemajuan yang mengesankan. Dengan efisiensi 26,1 persen, sel surya perovskit kini setara dengan panel kristal tunggal silikon tradisional, dan angka ini terus meningkat, sementara teknologi silikon tampaknya telah mencapai batasnya. Kemungkinan penggunaan sel surya perovskit (PSC) dalam kombinasi dengan panel silikon sangat menjanjikan, karena saat ini memungkinkan efisiensi melebihi 35 persen. Lebih lanjut, fleksibilitas PSC memungkinkan pengembangan sistem hibrida yang menggabungkan tenaga angin dan tenaga surya, yang dapat lebih meningkatkan efisiensi energi terbarukan.
Berkaitan dengan ini:
Keunggulan strategis Jepang melalui produksi yodium
Faktor kunci yang memperkuat posisi Jepang dalam pengembangan sel surya perovskit adalah perannya sebagai produsen yodium terbesar kedua di dunia. Yodium merupakan komponen penting dalam produksi sel surya perovskit. Keunggulan sumber daya ini memungkinkan Jepang untuk membangun rantai pasokan yang independen dan menawarkan peluang pengembangan yang menjanjikan bagi industri dalam negerinya. Dengan memanfaatkan sumber daya alam ini, Jepang dapat menciptakan rantai produksi yang sebagian besar mandiri untuk memproduksi sejumlah besar sel surya perovskit yang dibutuhkan.
Rencana ambisius Jepang untuk energi surya
Pemerintah Jepang telah meluncurkan rencana ambisius untuk memanfaatkan teknologi perovskit. Negara ini bertujuan untuk memasang kapasitas tenaga surya sebesar 20 gigawatt pada tahun fiskal 2040, setara dengan output sekitar 20 reaktor nuklir. Dengan kapasitas ini, Jepang tidak hanya dapat menonaktifkan reaktor nuklir aktifnya tetapi juga menghindari pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir baru untuk memenuhi kebutuhan energi di masa depan seiring dengan penghapusan bertahap pembangkit listrik berbasis bahan bakar fosil.
Inisiatif ini merupakan bagian dari rencana energi yang lebih luas. Pada tanggal 13 Maret 2025, pemerintah Jepang menyelesaikan rancangan kebijakan energi fundamental yang bertujuan untuk meningkatkan pangsa energi terbarukan dalam bauran listrik hingga 50 persen pada tahun 2040 untuk memenuhi peningkatan permintaan listrik. Jepang telah memperbarui rencana energinya pada Oktober 2021, dengan energi terbarukan muncul sebagai penerima manfaat utama. “Rencana Energi Strategis” keenam untuk pertama kalinya menetapkan tujuan untuk menjadikan energi surya, angin, dan tenaga air, serta biomassa, sebagai sumber utama pembangkit energi di Jepang mulai tahun 2030 dan seterusnya, dengan pangsa yang direncanakan sebesar 36 hingga 38 persen dari bauran energi.
Peran penggerak dari Sekisui Chemical
Salah satu pemain kunci dalam implementasi strategi energi surya Jepang adalah Sekisui Chemical. Dengan dukungan dari Bank Pembangunan Jepang (DBJ), Sekisui mendirikan perusahaan baru pada awal tahun 2025 untuk mengembangkan, memproduksi, dan menjual sel surya perovskit di bawah lisensi Sekisui Chemical. Total biaya proyek diperkirakan lebih dari 310 miliar yen (1,97 miliar dolar AS), dengan setengah dari pendanaan tersebut berasal dari hibah pemerintah.
Sekisui merencanakan strategi investasi bertahap, dimulai dengan 90 miliar yen untuk pembangunan jalur produksi 100 megawatt pada tahun 2027, diikuti oleh jalur produksi kelas gigawatt pada tahun 2030. Untuk proyek ini, perusahaan akan membeli dan menggunakan peralatan di pabrik Sharp di Sakai, Jepang barat. Tujuannya adalah untuk mencapai kapasitas produksi 1 gigawatt per tahun untuk sel-sel baru, terutama sel surya perovskit, pada tahun fiskal 2030.
Perusahaan tersebut telah menetapkan area aplikasi yang jelas untuk teknologinya: “Kami ingin memanfaatkan sifat sistem yang ringan dan fleksibel untuk mempromosikan penggunaannya, terutama di sektor publik, misalnya, di aula olahraga yang berfungsi sebagai pusat evakuasi jika terjadi bencana,” kata perusahaan tersebut. Dalam jangka panjang, Sekisui berencana untuk memperluas bisnisnya dengan mengurangi biaya melalui produksi massal sekaligus meningkatkan permintaan, dengan fokus pada atap dan dinding eksterior pabrik dan gudang di sektor swasta.
Rencana investasi dan produksi
Sekisui Chemical berencana untuk membangun kapasitas produksi sel surya perovskit sebesar 1 gigawatt per tahun pada tahun 2030. Perusahaan akan menginvestasikan total sekitar US$2 miliar dalam proyek ini, dengan pemerintah Jepang menanggung setengah dari biaya tersebut.
Langkah pertama adalah pembangunan jalur produksi dengan kapasitas 100 megawatt per tahun mulai tahun 2025 hingga 2027. Untuk ini, Sekisui Chemical menginvestasikan 90 miliar yen (sekitar 570 juta dolar AS) dan menggunakan sebagian dari bekas pabrik Sharp di Osaka.
Dukungan dan kemitraan pemerintah
Pemerintah Jepang secara aktif mendukung proyek ini:
- Kementerian Urusan Ekonomi telah memberikan hibah kepada Sekisui Chemical di bawah program perluasan rantai pasokan untuk transformasi hijau.
- Bank Pembangunan Jepang (DBJ) milik negara memegang 14% saham di perusahaan yang baru didirikan, Sekisui Solar Film, yang akan membangun fasilitas manufaktur.
Teknologi dan aplikasi
Sekisui Chemical mengkhususkan diri dalam manufaktur roll-to-roll sel surya perovskit tipis dan fleksibel. Sifat sel saat ini adalah:
- Efisiensi: 15%
- Masa simpan: 10 tahun
- Lebar gulungan: 30 sentimeter
Target ke depan mencakup efisiensi 20% dan masa pakai 20 tahun. Sel surya yang ringan dan fleksibel ini awalnya akan dipasang di atap bangunan publik, seperti gedung olahraga. Kemudian, direncanakan aplikasinya di atap dan dinding pabrik serta gudang.
Tujuan jangka panjang
Pemerintah Jepang menargetkan jenis sel surya baru untuk berkontribusi pada pembangkitan listrik sekitar 20 gigawatt pada tahun 2040. Sekisui Chemical berencana memainkan peran kunci dalam mencapai tujuan pemerintah ini untuk membangun produksi skala gigawatt pada tahun 2030.
Terobosan dalam sel surya perovskit: Lebih murah dan lebih tahan lama dari sebelumnya
Terlepas dari potensinya yang sangat besar, sel surya perovskit masih menghadapi beberapa kendala. Masa pakainya yang jauh lebih terbatas dibandingkan dengan silikon dan biaya awal yang tinggi merupakan dua tantangan terbesar bagi sel surya perovskit. Namun, teknologi ini terus berkembang, dan para peneliti sedang berupaya mencari solusi seperti teknologi pasivasi yang lebih baik dan kombinasi material yang lebih stabil.
Terobosan luar biasa dicapai pada tahun 2024 ketika sebuah produsen Tiongkok memperkenalkan sel perovskit komersial pertama yang dirancang untuk beroperasi selama 12 tahun tanpa kehilangan kinerja, dengan produsen tersebut menawarkan garansi sepuluh tahun. Selama periode 25 tahun, penurunan kinerja diperkirakan akan bersifat linier dan bukan tiba-tiba, sehingga meningkatkan kemampuan prediksi.
Tren positif juga muncul terkait biaya. Perkiraan memprediksi bahwa biaya di Jepang akan turun dari 20 yen (sekitar 12 sen euro) saat ini menjadi 10 yen (sekitar enam sen euro) per watt pada tahun 2040. Penurunan biaya ini akan semakin meningkatkan daya saing teknologi dan mendorong adopsinya secara luas.
Di Jerman, fisikawan Felix Lang menemukan sifat luar biasa dari semikonduktor perovskit: kemampuan memperbaiki diri sendiri. Penemuan ini dapat secara signifikan memperpanjang umur sel surya perovskit dan berkontribusi pada peningkatan sel surya dan peralatan sinar-X, dengan aplikasi baik di Bumi maupun di luar angkasa.
Kebangkitan Matahari di Jepang
Jepang pernah menjadi pemimpin dunia dalam produksi panel surya, tetapi pangsa pasarnya telah turun hingga di bawah satu persen karena persaingan dari produsen Tiongkok. Dengan teknologi PSC, Jepang bertujuan untuk mendapatkan kembali posisi yang lebih kuat di pasar global. Hal ini mengingatkan kita pada periode setelah krisis minyak tahun 1973, ketika sektor publik dan swasta Jepang berkolaborasi dalam penelitian dan pengembangan energi terbarukan, dan pangsa pasar globalnya untuk panel surya sempat melebihi 50% sebelum disalip oleh perusahaan-perusahaan Tiongkok dengan harga yang lebih rendah.
Sejak bencana nuklir di Jepang pada Maret 2011, sektor energi surya negara tersebut telah berkembang pesat. Saat ini, pembangkit listrik tenaga surya menyumbang hampir 10 persen dari total produksi energi, dibandingkan dengan hanya 1,9 persen pada tahun 2014. Rencana energi saat ini bertujuan untuk meningkatkan pangsa ini menjadi antara 36 dan 38 persen pada tahun 2030, dengan teknologi rantai pasokan listrik (PSC) memainkan peran kunci dalam melampaui angka-angka ini pada tahun 2040.
Berkaitan dengan ini:
Diversifikasi energi terbarukan di Jepang
Meskipun sel surya perovskit menjadi fokus strategi energi Jepang, negara ini juga berinvestasi dalam sumber energi terbarukan lainnya untuk mendiversifikasi bauran energinya dan meningkatkan keamanan energi. Jepang bertujuan untuk menjadi masyarakat hidrogen dan telah mengejar strategi hidrogen sejak 2017, yang juga mendukung tujuan dekarbonisasi pada tahun 2050. Pemerintah Jepang berencana untuk menginvestasikan sekitar 15 triliun yen (sekitar US$107 miliar) dalam rantai nilai hidrogen selama periode 15 tahun.
Lebih lanjut, Menteri Lingkungan Hidup Shinjiro Koizumi mengumumkan bahwa kementerian akan memimpin percepatan pengembangan energi panas bumi. Menteri Reformasi Administrasi Taro Kono mengumumkan target untuk menggandakan jumlah pembangkit listrik panas bumi di Jepang pada tahun 2030. Tarif pembelian listrik yang menguntungkan dan promosi energi terbarukan diharapkan akan mendorong peningkatan jumlah proyek panas bumi.
Selain itu, Jepang sedang menjajaki energi fusi sebagai sumber energi jangka panjang. Negara ini bekerja sama dengan Uni Eropa dan AS untuk mempercepat pengembangan energi fusi, dengan investasi swasta dan kolaborasi memainkan peran kunci. Pada akhir Maret 2024, 21 perusahaan mendirikan Dewan Energi Fusi Jepang – disingkat J-Fusion – dengan tujuan untuk bersama-sama memajukan teknologi dan standar.
Implikasi bagi transisi energi global
Investasi besar-besaran Jepang dalam sel surya perovskit dapat memiliki implikasi yang luas bagi lanskap energi global. Jika teknologi ini berhasil diterapkan dalam skala industri, teknologi ini dapat menjadi model bagi negara lain, khususnya negara-negara padat penduduk dengan lahan terbatas untuk pembangkit listrik tenaga surya tradisional.
Pemerintah Jepang yakin bahwa investasinya di sel surya perovskit akan berhasil. Setelah memasok pasar domestiknya 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 merebut kembali kepemimpinan teknologi di berbagai sektor. Selain energi terbarukan, Jepang juga berinvestasi besar-besaran dalam teknologi masa depan lainnya seperti kendaraan yang dikendalikan perangkat lunak (SDV), dengan tujuan mencapai pangsa pasar global sebesar 30 persen pada tahun 2030.
Kemajuan energi surya untuk masa depan energi Jepang
Investasi Jepang dalam sel surya perovskit menandai langkah penting dalam transformasi lanskap energinya. Rencana ambisius untuk memasang kapasitas setara dengan 20 reaktor nuklir pada tahun 2040 menunjukkan kepercayaan negara tersebut terhadap teknologi inovatif ini dan kontribusinya terhadap transisi energi.
Teknologi perovskit menawarkan keunggulan unik karena fleksibilitas, bobot ringan, dan efisiensinya, terutama untuk negara dengan kepadatan penduduk tinggi seperti Jepang. Meskipun tantangan terkait daya tahan dan biaya masih ada, kemajuan berkelanjutan dalam penelitian dan pengembangan menunjukkan bahwa hambatan-hambatan ini dapat diatasi. Strategi implementasi bertahap, yang menargetkan produksi gigawatt pada tahun 2030, meletakkan dasar bagi tujuan jangka panjang yang ambisius.
Penggunaan sel surya perovskit secara luas tidak hanya dapat membantu Jepang mencapai tujuan iklimnya dan mengurangi ketergantungannya pada bahan bakar fosil dan tenaga nuklir, tetapi juga mengembalikan posisinya sebagai penyedia teknologi surya terkemuka. Penggunaan strategis produksi yodium dalam negeri dan investasi pemerintah yang substansial menggarisbawahi tekad Jepang untuk berhasil dalam teknologi yang berwawasan ke depan ini.
Dengan pendekatan komprehensif ini, yang mencakup inovasi teknologi dan strategi ekonomi, Jepang memposisikan diri sebagai pelopor dalam transisi energi global dan menunjukkan jalan yang menjanjikan menuju produksi energi berkelanjutan untuk masa depan. Keberhasilan rencana ini dapat memiliki arti penting tidak hanya bagi Jepang tetapi juga bagi upaya global untuk mencapai masa depan energi berkelanjutan.
Berkaitan dengan ini:
Mitra pemasaran dan pengembangan bisnis global Anda
☑️ Bahasa bisnis kami adalah bahasa Inggris atau Jerman
☑️ BARU: Korespondensi dalam bahasa ibu Anda!
Konrad Wolfenstein
Saya dan tim saya dengan senang hati siap membantu Anda sebagai penasihat pribadi Anda.
Anda dapat menghubungi saya dengan mengisi formulir kontak di sini wolfenstein@xpert.digital:atau cukup hubungi saya di +49 7348 4088 965. Alamat email saya adalah
Saya sangat menantikan proyek bersama kita.
