출판 : 2025 년 3 월 13 일 / 업데이트 : 2025 년 3 월 13 일 - 저자 : Konrad Wolfenstein
새로운 슈퍼 태양 전지 (Perovskit)는 Sekisui Chemical-Image와 함께 일본의 에너지 전환-일본 전략을 가속화해야합니다 : Xpert.Digital
미래의 에너지 기술 : Perowskit 세포와의 일본의 혁신
고급 태양 에너지 : 일본의 에너지 전환 방법
일본은 국가의 에너지 환경을 근본적으로 변화시킬 가능성이있는 페 로브 스키 태양 전지 (PSC)의 개발로 태양 에너지 기술에서 상당한 진전을 이룹니다. 이 혁신적인 기술은 일본의 야심 찬 기후 목표를 지원할뿐만 아니라 화석 연료와 원자력에 대한 의존도를 줄여야합니다. 유연하고 가볍고 매우 효율적인 특성으로,이 수퍼 태양 전지는 2040 년까지 전기 생성 용량을 달성 할 수 있으며, 이는 20 개의 원자로에 해당하여 일본 에너지 전환에 결정적인 기여를합니다.
혁신적인 페 로브 스키 기술
Perowskit 태양 전지는 기본적으로 기존의 태양 전지와 다르며 태양 에너지가 사용되는 방식의 혁명을 약속합니다. 전통적인 실리콘 기반 태양 전지판과 달리 PSC는 높은 적응성, 낮은 무게 및 생산의 굽힘 및 유연성을 특징으로합니다. 이러한 특성은 인구 밀도가 높은 일본 주변 환경에 특히 가치가 있으며, 기존의 태양 전지판은 종종 제한된 지역으로 인해 실용적이지 않습니다.
Perowskit 태양 전지의 다양성은 완전히 새로운 응용을 열어줍니다. 반투명하고 가벼운 디자인 덕분에 벽과 창문, 자동차 지붕 및 가로등에 설치 하여이 지역을 에너지 생성에 사용할 수 있습니다. 이 유연성은 공간이 제한된 도시에서 특히 중요하며, 에너지 생성을 극대화하는 것이 추가 공간 요구 사항없이 매우 중요합니다.
페 로브 스키 태양 전지는 효율성 측면에서 인상적인 진전을 이루었습니다. 효율성은 현재 26.1 %의 전통적인 실리콘 결정 패널 수준에 있으며, 실리콘 기술은 크게 소진되는 것으로 보인다. 가능성은 특히 실리콘 패널과 함께 PSC를 사용하는 것이 유망하며, 이는 효율이 현재 35 % 이상으로 증가 할 수 있음을 의미합니다. 또한 PSC의 유연성은 풍력 및 태양 에너지 시스템에서 하이브리드 시스템을 개발하여 재생 가능 에너지의 효율을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
적합:
요오드 생산을 통한 일본의 전략적 이점
페 로브 스키 태양 전지의 발전에서 일본의 위치를 강화하는 중요한 측면은 세계에서 두 번째로 큰 요오드 생산 업체로서의 역할입니다. 요오드는 페 로브 스키 태양 전지의 생산에 필요한 부분입니다. 이 자원 위치를 통해 일본은 독립적 인 공급망을 설립 할 수 있으며 국내 산업에 유망한 개발 기회를 제공합니다. 이 천연 자원을 사용함으로써 일본은 많은 양의 페 로브 스키 태양 전지를 생산하기 위해 해외와 독립적 인 생산 체인의 상당 부분을 만들 수 있습니다.
일본의 야심 찬 태양 계획
일본 정부는 Perowskit 기술을 사용하기위한 야심 찬 계획을 제출했습니다. 이 나라는 2040 회계 연도까지 20 기가 와트의 태양열 용량을 설치하는 것을 목표로하며, 이는 약 20 개의 원자로의 성능에 해당합니다. 이러한 용량으로 일본은 발전소가 화석 연료로 전환 될 경우 미래의 에너지 요건을 덮기 위해 새로운 원자로 건설을 피할 수 있었을뿐만 아니라 새로운 원자력 발전소 건설을 피할 수있었습니다.
이 이니셔티브는보다 포괄적 인 에너지 계획의 일부입니다. 2025 년 3 월 13 일, 일본 정부는 전기 믹스의 재생 가능 에너지의 비율을 2040 년까지 최대 50 %까지 늘리기 위해 기본 에너지 정책의 초안을 완료했습니다. 2021 년 10 월, 일본은 이미 에너지 계획을 갱신했으며 재생 에너지는 주요 승자가되었습니다. 처음으로, 여섯 번째 "전략 에너지 계획"은 2030 년부터 일본에서 에너지 생성의 가장 중요한 원천으로서 2030 년부터 태양, 풍력 및 수력 발전을 설립하는 목표를 불렀으며, 에너지 믹스에서 36 ~ 38 %의 계획이 있습니다.
Sekisui Chemical의 주행 역할
Sekisui Chemical이 회사는 일본의 태양 광 전략을 구현하는 데있어 중심적인 플레이어입니다. DBJ (Development Bank of Japan)의 지원으로 Sekisui는 2025 년 초에 Sekisui Chemicals에서 Perowskit 태양 전지를 개발, 제조 및 판매 할 새로운 회사를 설립했습니다. 이 프로젝트의 총 비용은 주 보조금을 통한 자금 조달의 절반으로 3,100 억 엔 (1997 억 달러)이 넘는 것으로 추정됩니다.
Sekisui는 2027 년까지 100 메가 와트 생산 라인을 건설하기 위해 900 억 엔으로 시작하여 2030 년까지 기가 와트 클래스 생산 라인을 건설하기 위해 점진적인 투자 전략을 계획하고 있습니다.이 프로젝트의 경우, 회사는 서부 Japans의 Sakai의 Sharp Plant에서 식물을 사고 사용할 것입니다. 목표는 2030 회계 연도까지 연간 1 기가 와트의 페 로브 스키 태양 전지와 같은 새로운 세포의 생산 능력을 달성하는 것입니다.
이 회사는 이미 기술에 대한 명확한 응용 분야를 정의했다. "우리는 시스템의 가볍고 유연한 속성을 사용하여 특히 공공 부문, 예를 들어 재난의 대피 센터 역할을하는 스포츠 홀에서 응용 프로그램을 홍보하고자한다"고 회사는 말했다. Sekisui는 장기적으로 대량 생산을 통해 비용을 줄임으로써 비즈니스를 확장 할 계획이며 동시에 민간 부문의 공장 및 창고의 지붕과 외벽에 중점을 두어 수요가 증가하고 있습니다.
투자 및 생산 계획
Sekisui Chemical은 2030 년까지 페 로브 스키 태양 전지의 연간 1 기가 와트의 제조 용량을 구축 할 계획입니다. 이 회사는 일본 정부가 비용의 절반을 차지하면서 총 약 20 억 달러를 투자 할 것입니다.
첫 번째 단계는 2025 년에서 2027 년까지 연간 100 메가 와트의 용량을 가진 생산 라인을 구축하는 것입니다.이 목적을 위해 Sekisui Chemicals는 90 억 엔 (약 5 억 5 천만 달러)을 투자하고 오사카의 이전 날카로운 식물의 일부를 사용합니다.
국가 지원 및 파트너십
일본 정부는이 프로젝트를 적극적으로 지원합니다.
- 경제부는 Sekisui Chemical에게 녹색 변환을위한 공급망 확장 프로그램의 일환으로 자금 조달 통지를 제공했습니다.
- 14%로 일본 주 개발 은행 (DBJ)은 새로 설립 된 회사 인 Sekisui Solar Film에 참여하여 생산을 구축 할 것입니다.
기술 및 응용 프로그램
Sekisui Chemical은 얇고 유연한 페 로브 스키 태양 전지의 생산을위한 역할-롤 프로세스를 전문으로합니다. 세포의 현재 특성은 다음과 같습니다.
- 효율성 : 15%
- 유령 수명 : 10 년
- 역할 너비 : 30 센티미터
미래의 목표는 20%의 효율성과 20 년의 내구성입니다. 가볍고 유연한 태양 전지는 체육관과 같은 공공 건물의 지붕에 설치됩니다. 나중에, 공장 및 창고의 지붕과 벽에 응용 프로그램이 계획되어 있습니다.
장기 목표
일본 정부는 2040 년까지 약 20 기가 와트의 생산량으로 전기 생성에 기여하기 위해 노력하고 있습니다. Sekisui Chemical은 2030 년까지 기가 와트 생산을위한 정부 목표를 달성하는 데 중심적인 역할을 할 계획입니다.
페 로브 스키 태양 전지의 획기적인 혁신 : 그 어느 때보 다 저렴하고 내구성
엄청난 잠재력에도 불구하고, 페 로브 스키 태양 전지는 여전히 몇 가지 장애물에 직면하고 있습니다. 실리콘에 비해 매우 제한된 저장 수명이며 초기 비용이 높다는 것은 PSC의 가장 큰 과제 중 두 가지입니다. 그러나 기술을 향상시키고 연구원은 개선 된 패시베이션 기술 및보다 안정적인 재료 조합과 같은 솔루션을 연구합니다.
중국 제조업체가 처음으로 상업용 Perowskit 셀을 발표 한 2024 년에 놀라운 진전이 이루어졌으며, 이는 제조업체가 적어도 10 년 보증과 함께 12 년 동안 탈락없이 작동해야합니다. 25 년 동안 성능 감소는 갑자기 아니라 선형으로 예측 가능성을 향상시켜야합니다.
비용에서 긍정적 인 발전도 분명합니다. 예측에 따르면 현재 20 엔 (약 12 유로)의 일본 비용은 2040 년까지 와트 당 10 엔 (약 6 개의 유로)으로 감소 할 것이라고 가정합니다. 이러한 비용 감소는 기술의 경쟁력을 높이고 광범위한 응용 프로그램을 촉진 할 것입니다.
독일에서 물리학 자 펠릭스 랭 (Felix Lang)은 Perowskit-Halbles의 놀라운 재산 인 자조력을 발견했습니다. 이 발견은 페 로브 스키 태양 전지의 수명을 크게 연장하고 지구와 우주에 응용 프로그램을 사용하여 태양 전지 및 X- 선 장치를 개선하는 데 기여할 수 있습니다.
일본의 태양 르네상스
일본은 한때 태양열 모듈 생산 분야의 세계 시장 리더 였지만 중국 제조업체의 경쟁으로 인해 시장 점유율은 1 % 미만으로 떨어졌습니다. PSC 기술을 통해 일본은 세계 시장에서 다시 더 강력한 위치를 차지하고 싶어합니다. 이것은 1973 년 석유 위기 이후, 일본의 공공 및 민간 부문이 재생 가능 에너지의 연구 및 개발에 대해 함께 일했으며, 태양 전지판의 세계 시장 점유율은 중국 기업들이 저렴한 가격으로 정비하기 전에 일시적으로 추월하는 시간을 연상시킵니다.
2011 년 3 월 일본의 핵 재난 이후,이 나라의 태양 에너지 장면은 빠르게 발전했습니다. 오늘날 태양열 발전은 2014 년 1.9 %에 비해 총 에너지 생산에 거의 10 %를 기여합니다. 현재 에너지 계획은 2030 년 까지이 점유율을 36 ~ 38 %로 늘리기 위해 PSC 기술이 2040 년 까지이 수치를 초과하기 위해 중심적인 역할을해야합니다.
적합:
일본의 재생 에너지의 다양 화
Perowskit 태양 전지는 일본 에너지 전략의 초점이지만, 국가는 에너지 혼합을 다양 화하고 에너지 안전을 증가시키기 위해 다른 재생 가능 에너지 원에도 투자합니다. 일본은 수소 사회가되기 위해 노력하고 있으며 2017 년부터 2050 년까지 탈탄 화 목표를 지원하는 수소 전략을 추구해 왔습니다. 일본 정부는 15 조 15 조의 수소 가치 사슬에 투자 할 계획입니다.
또한 신 지로 코이즈미 환경부 장관은 지열 에너지의 발달을 가속화하기 위해 사역이 이끌 것이라고 발표했다. 행정 개혁부 타로 코노 (Taro Kono)는 2030 년까지 일본의 지열 시스템을 두 배로 늘리는 목표를 발표했다. 저렴한 사료 -관세와 재생 에너지 홍보는 점점 더 많은 지열 프로젝트로 이어질 것입니다.
또한 일본은 융합 에너지를 장기적인 에너지 원으로 연구합니다. 이 나라는 EU와 미국과 협력하여 퓨전 에너지의 발전을 가속화하고 민간 투자와 협력이 중요한 역할을합니다. 2024 년 3 월 말, 21 개 회사가 기술과 표준을 함께 홍보하기 위해 일본 Fusion Energy Council-J-Fusion을 설립했습니다.
글로벌 에너지 전환에 대한 시사점
페 로브 스키 태양 전지에 대한 일본의 대규모 투자는 글로벌 에너지 환경에 광범위한 영향을 미칠 수 있습니다. 이 기술이 산업 규모로 성공적으로 사용되는 경우, 다른 국가, 특히 전통적인 태양 광 공원을위한 공간이 제한된 밀집된 국가의 모델 역할을 할 수 있습니다.
일본 정부는 Perowskit 태양 전지에 투자가 성공할 것이라고 확신합니다. 일본은 자신의 국가를 공급 한 후이 혁신적인 기술을 다른 국가에 수출 할 계획이며, 이는 전 세계 에너지 전환에 기여하고 일본의 기술 리더로서의 위치를 강화할 수 있습니다.
페 로브 스키 태양 전지의 개발은 또한 다양한 부문에서 기술 리더십을 회복하기위한 일본의 더 넓은 전략의 일부입니다. 재생 가능 에너지 외에도 일본은 2030 년까지 세계 시장에서 30 %의 점유율에 도달하기 위해 소프트웨어 정의 차량 (SDV)과 같은 다른 미래 기술에 많은 투자를합니다.
일본의 활력있는 미래를위한 태양 광 발전
Perowskit 태양 전지에 대한 일본의 투자는 에너지 환경의 변형에 결정적인 단계입니다. 2040 년까지 20 개의 원자로에 해당하는 용량을 설치하려는 야심 찬 계획은이 혁신적인 기술에 대한 국가의 신뢰와 에너지 전환에 대한 기여를 보여줍니다.
유연성, 가벼움 및 효율성으로 Perowskit Technology는 특히 일본과 같은 인구 밀도가 높은 국가에서 독특한 이점을 제공합니다. 내구성과 비용과 관련하여 여전히 어려움이 있지만 연구 개발의 지속적인 진보는 이러한 장애물을 극복 할 수 있음을 보여줍니다. 2030 년까지 기가 와트 생산을 목표로 점진적인 구현 전략은 야심 찬 장기 목표를위한 토대를 마련했습니다.
페 로브 스키 태양 전지의 광범위한 도입은 일본이 기후 목표를 달성하고 화석 연료 및 원자력에 대한 의존도를 줄이는 데 도움이 될뿐만 아니라 태양 광 기술의 주요 공급 업체로서의 위치를 회복시키는 데 도움이 될 수있었습니다. 국내 요오드 생산의 전략적 사용과 광범위한 주 투자는이 미래 지향적 기술에서 일본의 성공에 대한 결정을 강조합니다.
기술 혁신과 경제 전략을 모두 포함하는 이러한 광범위한 접근 방식으로 일본은 세계 에너지 전환의 개척자로 자리 매김하고 미래의 지속 가능한 에너지 생성에 대한 유망한 길을 보여줍니다. 이 계획의 성공은 일본에게는 매우 중요 할뿐만 아니라 지속 가능한 에너지에 영향을 미치기위한 세계적인 노력에있어서 중요합니다.
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