Gepubliceerd op: 13 maart 2025 / UPDATE VAN: 13 maart 2025 - Auteur: Konrad Wolfenstein
Nieuwe Super Solar-cellen (Perovskit) moeten de zonnestrategie van Japanse energietransitie-Japan met Sekisui chemisch beeld versnellen: Xpert.Digital
Energietechnologie van de toekomst: de doorbraak van Japan met Perowskit -cellen
Geavanceerde zonne -energie: Japanse weg naar de energietransitie
Japan boekt aanzienlijke vooruitgang in zonne -energietechnologie met de ontwikkeling van perovskit zonnecellen (PSC's) die het potentieel van het energielandschap van het land fundamenteel kunnen veranderen. Deze innovatieve technologie moet niet alleen de ambitieuze klimaatdoelen van Japan ondersteunen, maar ook de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en kernenergie verminderen. Met flexibele, lichte en zeer efficiënte eigenschappen kunnen deze super zonnecellen tegen 2040 de capaciteit van elektriciteitsgeneratie bereiken, wat overeenkomt met 20 kernreactoren en dus een beslissende bijdrage leveren aan de Japanse energietransitie.
De revolutionaire perovskit -technologie
Perowskit zonnecellen verschillen fundamenteel van conventionele zonnecellen en beloven een revolutie in de manier waarop zonne -energie wordt gebruikt. In tegenstelling tot traditionele zonnepanelen op basis van siliconen, worden PSC's gekenmerkt door het hoge aanpassingsvermogen, het lage gewicht en de buiging en flexibiliteit in de productie. Deze eigenschappen maken ze bijzonder waardevol voor de dichtbevolkte Japanse omgeving, waar conventionele zonnepanelen vaak onpraktisch zijn vanwege het beperkte gebied.
De veelzijdigheid van de zonnecellen van Perowskit opent volledig nieuwe toepassingen. Dankzij uw semi -transparante en lichte ontwerp kunt u worden geïnstalleerd op het bouwen van muren en ramen, op autodaken en op straatlantaarns zodat deze gebieden kunnen worden gebruikt voor energieopwekking. Deze flexibiliteit is vooral belangrijk in steden met een beperkte ruimte, waar het maximaliseren van energieopwekking van cruciaal belang is zonder extra ruimtevereisten.
Perovskit zonnecellen hebben indrukwekkende vooruitgang geboekt in termen van efficiëntie. De efficiëntie ervan ligt nu op het niveau van traditionele siliciumkristalpanelen met 26,1 procent, met een verdere toenemende neiging, terwijl siliciumtechnologie grotendeels uitgeput lijkt te zijn. De mogelijkheid is met name veelbelovend om PSC's te gebruiken in combinatie met siliciumpanelen, wat betekent dat de efficiëntie momenteel kan worden verhoogd tot meer dan 35 procent. Bovendien maakt de flexibiliteit van PSC's de ontwikkeling van hybride systemen van wind- en zonne -energiesystemen mogelijk die de efficiëntie van hernieuwbare energieën verder kunnen verbeteren.
Geschikt hiervoor:
Het strategische voordeel van Japan door jodiumproductie
Een belangrijk aspect dat de positie van Japan in de ontwikkeling van Perovskit -zonnecellen versterkt, is de rol als de tweede grootste jodiumproducent ter wereld. Jodium is een noodzakelijk onderdeel bij de productie van perovskit zonnecellen. Met deze resourcepositie kan Japan een onafhankelijke supply chain opzetten en biedt veelbelovende ontwikkelingsmogelijkheden voor de binnenlandse industrie. Door deze natuurlijke hulpbron te gebruiken, zou Japan een groot deel van een productieketen kunnen creëren, die grotendeels onafhankelijk is van het buitenland, om de enorme hoeveelheid vereiste Perovsky -zonnecellen te produceren.
Het ambitieuze zonneplan van Japan
De Japanse regering heeft een ambitieus plan ingediend om de Perowskit -technologie te gebruiken. Het land wil een zonnecapaciteit van 20 gigawatt installeren per fiscaal jaar 2040, wat overeenkomt met de prestaties van ongeveer 20 kernreactoren. Met deze capaciteit kon Japan niet alleen zijn actieve nucleaire reactoren afsluiten, maar ook de constructie van nieuwe kerncentrales vermijden om de toekomstige energie -eis te dekken als energiecentrales worden uitgeschakeld met fossiele brandstoffen.
Dit initiatief maakt deel uit van een meer uitgebreid energieplan. Op 13 maart 2025 voltooide de Japanse regering het ontwerp van een fundamenteel energiebeleid dat tot doel heeft het aandeel van hernieuwbare energieën in de elektriciteitsmix tot 50 procent tegen 2040 te vergroten om de stijgende elektriciteitsvereisten te dekken. In oktober 2021 had Japan al zijn energieplan vernieuwd, waarbij hernieuwbare energiebronnen de belangrijkste winnaars zijn. Voor het eerst noemt het zesde "Strategic Energy Plan" het doel om zonne-, wind- en waterkracht en biomassa uit 2030 op te zetten als de belangrijkste bronnen voor energieopwekking in Japan, met een gepland aandeel van 36 tot 38 procent bij de energiemix.
De rijrol van Sekisui Chemical
Het bedrijf Sekisui Chemical is een centrale speler in de implementatie van de Japanse zonnestrategie. Met de steun van de Development Bank of Japan (DBJ) richtte Sekisui begin 2025 een nieuw bedrijf op dat Perowskit -zonnecellen onder Sekisui -chemicaliën zal ontwikkelen, produceren en verkopen. De totale kosten van het project worden geschat op meer dan 310 miljard yen ($ 1,97 miljard), met de helft van de financiering via staatssubsidies.
Sekisui plant een geleidelijke investeringsstrategie, beginnend met 90 miljard yen voor de bouw van een 100-megawatt productielijn tot 2027, gevolgd door een Gigawatt-klassenproductielijn tot 2030. Voor dit project zal het bedrijf planten kopen en gebruiken in de scherpe fabriek in Sakai in West-Japans. Het doel is om een capaciteit te bereiken voor de productie van nieuwe cellen, zoals perovskit zonnecellen van 1 gigawatt per jaar, tegen het fiscale jaar 2030.
Het bedrijf heeft al duidelijke toepassingsgebieden voor zijn technologie gedefinieerd: "We willen de lichte en flexibele eigenschappen van het systeem gebruiken om de toepassing ervan te bevorderen, vooral in de publieke sector, bijvoorbeeld in sporthallen die dienen als evacuatiecentra in rampen", zegt het bedrijf. Op de lange termijn is Sekisui van plan het bedrijfsleven uit te breiden door de kosten te verlagen door massaproductie en tegelijkertijd de vraag stimuleert, met een focus op daken en buitenmuren van fabrieken en magazijnen in de particuliere sector.
Investeringen en productieplannen
Sekisui Chemical is van plan om een productiecapaciteit van 1 gigawatt per jaar voor Perovskit -zonnecellen te bouwen tegen 2030. Het bedrijf zal in totaal ongeveer $ 2 miljard investeren, waarbij de Japanse overheid de helft van de kosten dekt.
De eerste stap is om een productielijn te bouwen met een capaciteit van 100 megawatt per jaar van 2025 tot 2027. Voor dit doel investeert Sekisui Chemicals 90 miljard yen (ongeveer $ 570 miljoen) en gebruikt delen van een voormalige scherpe plant in Osaka.
Staatssteun en partnerschappen
De Japanse regering steunt het project actief:
- Het ministerie van Economische Zaken heeft Sekisui Chemical een financieringsbericht gegeven als onderdeel van het programma voor de uitbreiding van toeleveringsketens voor de groene transformatie.
- Met 14%is de State Development Bank of Japan (DBJ) betrokken bij de nieuw opgerichte bedrijf Sekisui Solar Film, die de productie zal bouwen.
Technologie en applicaties
Sekisui Chemical is gespecialiseerd in het rol-op-rolproces voor de productie van dunne, flexibele perovsky zonnecellen. De huidige eigenschappen van de cellen zijn:
- Efficiëntie: 15%
- Houd leven: 10 jaar
- Rolbreedte: 30 centimeter
Toekomstige doelen zijn een efficiëntie van 20% en een duurzaamheid van 20 jaar. De lichte en flexibele zonnecellen moeten worden geïnstalleerd op daken van openbare gebouwen zoals gymnasiums. Later zijn toepassingen gepland op daken en muren van fabrieken en magazijnen.
Lange termijndoelen
De Japanse regering streeft ernaar bij te dragen aan elektriciteitsopwekking tegen 2040 met een output van ongeveer 20 gigawatt. Sekisui Chemical is van plan een centrale rol te spelen bij het bereiken van het doel van de overheid om tegen 2030 een Gigawatt -productie op te zetten.
Doorbraak in perovskit zonnecellen: goedkoper en duurzaam dan ooit
Ondanks het enorme potentieel worden Perovskit -zonnecellen nog steeds geconfronteerd met enkele obstakels. De houdbaarheid, die zeer beperkt is in vergelijking met silicium, en de hoge initiële kosten zijn twee van de grootste uitdagingen voor PSC's. Technologie verbetert echter en onderzoekers werken echter aan oplossingen zoals verbeterde passiveringstechnologie en stabielere materiële combinaties.
Een opmerkelijke vooruitgang werd geboekt in 2024 toen een Chinese fabrikant voor het eerst commerciële Perowskit-cellen presenteerde, die 12 jaar zonder uitval zou moeten werken, waarbij de fabrikant ten minste een garantie van tien jaar zou moeten worden. Gedurende een periode van 25 jaar moet de daling van de prestaties niet plotseling, maar lineair, wat de voorspelbaarheid verbetert.
Een positieve ontwikkeling is ook duidelijk in de kosten. Voorspellingen gaan ervan uit dat de kosten in Japan van momenteel 20 yen (ongeveer 12 Eurocent) zullen afnemen tot 10 yen (ongeveer zes Eurocent) per watt tegen 2040. Deze kostenverlaging zal het concurrentievermogen van de technologie verder vergroten en de brede toepassing ervan bevorderen.
In Duitsland ontdekte de natuurkundige Felix Lang een opmerkelijke eigenschap van Perowskit-Halbles: hun zelfherstellende krachten. Deze ontdekking kan de levensduur van perovskit zonnecellen aanzienlijk verlengen en bijdragen aan het verbeteren van zonnecellen en röntgenapparaten, met toepassingen op aarde en in de ruimte.
De Japanse zonne -renaissance
Japan was ooit de wereldmarktleider in de productie van zonnemodules, maar het marktaandeel daalde tot minder dan één procent vanwege de concurrentie van Chinese fabrikanten. Met PSC -technologie wil Japan opnieuw een sterkere positie innemen op de wereldwijde markt. Dit doet denken aan de tijd na de oliecrisis van 1973, toen de Japanse publieke en particuliere sector samenwerkte aan het onderzoek en de ontwikkeling van hernieuwbare energiebronnen, en het wereldmarktaandeel voor zonnepanelen werd tijdelijk ingehaald voordat het werd gereviseerd door Chinese bedrijven tegen lagere prijzen.
Sinds de nucleaire ramp in Japan in maart 2011 heeft de zonne -energiescene van het land zich snel ontwikkeld. Tegenwoordig draagt zonne -energieopwekking bijna 10 procent bij aan de totale energieproductie vergeleken met een aandeel van slechts 1,9 procent in 2014. Het huidige energieplan biedt dit aandeel om dit aandeel te verhogen tot 36 tot 38 procent in 2030, waarbij PSC -technologie een centrale rol zou moeten spelen om deze cijfers tegen 2040 te overtreffen.
Geschikt hiervoor:
Diversificatie van hernieuwbare energieën in Japan
Hoewel zonnecellen van Perowskit een focus zijn van de Japanse energiestrategie, investeert het land ook in andere hernieuwbare energiebronnen om zijn energiemix te diversifiëren en de energieveiligheid te vergroten. Japan streeft ernaar om een waterstofmaatschappij te worden en vervolgt sinds 2017 een waterstofstrategie die ook het koolstofdoelstaat in 2050 ondersteunt. De Japanse overheid is van plan te investeren in de waterstof waardeketen van ongeveer 15 biljoen yen (ongeveer $ 107 miljard) gedurende een periode van 15 jaar.
Bovendien heeft minister van Milieu Shinjiro Koizumi aangekondigd dat het ministerie het voortouw zou nemen om de ontwikkeling van geothermische energie te versnellen. De minister van administratieve hervorming Taro Kono heeft het doel aangekondigd om de Japanse geothermische systemen tegen 2030 te verdubbelen. Goedkope feed -in tarieven en de promotie van hernieuwbare energieën zou moeten leiden tot een groeiend aantal geothermische projecten.
Bovendien onderzoekt Japan ook fusie -energie als een energiebron op lange termijn. Het land werkt samen met de EU en de VS om de ontwikkeling van fusie -energie te versnellen, waarbij particuliere investeringen en samenwerking een belangrijke rol spelen. Eind maart 2024 richtten 21 bedrijven de Japan Fusion Energy Council-J-fusie op voor kort met het doel om de technologie en de normen samen te bevorderen.
Implicaties voor de wereldwijde energieovergang
De enorme investering van Japan in zonnecellen van Perovskit zou verstrekkende effecten kunnen hebben op het wereldwijde energielandschap. Als de technologie met succes op industriële schaal wordt gebruikt, zou deze kunnen dienen als een model voor andere landen, vooral voor dichtbevolkte landen met een beperkte ruimte voor traditionele zonneparken.
De Japanse regering is ervan overtuigd dat haar investeringen succesvol zullen zijn in zonnecellen van Perowskit. Na zijn eigen land te hebben geleverd, is Japan van plan deze innovatieve technologie naar andere landen te exporteren, wat zou kunnen bijdragen aan de wereldwijde energietransitie en de positie van Japan als technologieleider kan versterken.
De ontwikkeling van perovskit zonnecellen maakt ook deel uit van een bredere strategie van Japan om zijn technologische leiderschap in verschillende sectoren te herwinnen. Naast hernieuwbare energiebronnen investeert Japan ook zwaar in andere toekomstige technologieën zoals software-gedefinieerde voertuigen (SDV), met als doel een aandeel van 30 procent op de wereldmarkt te bereiken tegen 2030.
Een verdere ontwikkeling van zonne -energie voor de energieke toekomst van Japan
De investering van Japan in zonnecellen van Perowskit markeert een beslissende stap in de transformatie van zijn energielandschap. De ambitieuze plannen om een capaciteit te installeren tegen 2040 die overeenkomt met 20 kernreactoren tonen aan het vertrouwen van het land in deze innovatieve technologie en hun bijdrage aan de energietransitie.
Met zijn flexibiliteit, lichtheid en efficiëntie biedt Perowskit -technologie unieke voordelen, vooral voor een dichtbevolkt land als Japan. Hoewel er nog steeds uitdagingen zijn met betrekking tot duurzaamheid en kosten, blijkt uit de voortdurende vooruitgang in onderzoek en ontwikkeling dat deze hindernissen kunnen worden overwonnen. De geleidelijke implementatiestrategie met als doel een Gigawatt-productie tegen 2030 legde de basis voor de ambitieuze langetermijndoelen.
De brede introductie van zonnecellen van Perovskit kon niet alleen Japan helpen om zijn klimaatdoelen te bereiken en de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en kernenergie te verminderen, maar ook om zijn positie als toonaangevende aanbieder van zonnetechnologie te herstellen. Het strategische gebruik van binnenlandse jodiumproductie en de uitgebreide staatsinvesteringen onderstrepen de vastberadenheid van Japan om succesvol te zijn in deze toekomstgerichte technologie.
Met deze uitgebreide aanpak, die zowel technologische innovatie als economische strategie omvat, positioneert Japan zichzelf als een pionier in de wereldwijde energietransitie en toont hij een veelbelovend pad naar de duurzame energieopwekking van de toekomst. Het succes van dit plan kan niet alleen van groot belang zijn voor Japan, maar voor wereldwijde inspanningen om duurzame energie te beïnvloeden.
Geschikt hiervoor:
Uw wereldwijde partner voor marketing en bedrijfsontwikkeling
☑️ onze zakelijke taal is Engels of Duits
☑️ Nieuw: correspondentie in uw nationale taal!
Konrad Wolfenstein
Ik ben blij dat ik beschikbaar ben voor jou en mijn team als een persoonlijk consultant.
U kunt contact met mij opnemen door het contactformulier hier in te vullen of u gewoon te bellen op +49 89 674 804 (München) . Mijn e -mailadres is: Wolfenstein ∂ Xpert.Digital
Ik kijk uit naar ons gezamenlijke project.
