Nieuwe superzonnecellen (perovskiet) zullen naar verwachting de energietransitie van Japan versnellen – Japanse zonnestrategie met Sekisui Chemical – Afbeelding: Xpert.Digital
De energietechnologie van de toekomst: Japans doorbraak met perovskietcellen
Geavanceerde zonne-energie: Japans pad naar de energietransitie
Japan boekt aanzienlijke vooruitgang in zonne-energietechnologie met de ontwikkeling van perovskiet-zonnecellen (PSC's), die het potentieel hebben om het energielandschap van het land fundamenteel te veranderen. Deze innovatieve technologie zal naar verwachting niet alleen bijdragen aan de ambitieuze klimaatdoelstellingen van Japan, maar ook de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en kernenergie verminderen. Dankzij hun flexibele, lichtgewicht en zeer efficiënte eigenschappen zouden deze superzonnecellen tegen 2040 een elektriciteitsopwekkingscapaciteit kunnen bereiken die gelijkwaardig is aan die van 20 kernreactoren, en daarmee een cruciale bijdrage leveren aan de energietransitie van Japan.
De revolutionaire perovskiettechnologie
Perovskiet-zonnecellen verschillen fundamenteel van conventionele zonnecellen en beloven een revolutie in de manier waarop zonne-energie wordt benut. In tegenstelling tot traditionele zonnepanelen op siliciumbasis, kenmerken PSC's zich door hun hoge aanpasbaarheid, lage gewicht en flexibiliteit in de productie. Deze eigenschappen maken ze bijzonder waardevol voor het dichtbevolkte Japan, waar conventionele zonnepanelen vaak onpraktisch zijn vanwege de beperkte beschikbare ruimte.
De veelzijdigheid van perovskiet-zonnecellen opent geheel nieuwe toepassingsmogelijkheden. Dankzij hun semi-transparante en lichtgewicht ontwerp kunnen ze worden geïnstalleerd op gevels en ramen, autodaken en straatverlichting, waardoor deze oppervlakken kunnen worden gebruikt voor energieopwekking. Deze flexibiliteit is met name belangrijk in steden met beperkte ruimte, waar het maximaliseren van de energieproductie zonder extra grond nodig te hebben cruciaal is.
Wat betreft efficiëntie hebben perovskiet-zonnecellen indrukwekkende vooruitgang geboekt. Met een rendement van 26,1 procent zijn ze nu vergelijkbaar met traditionele silicium-monokristalpanelen, en dit percentage blijft stijgen, terwijl de siliciumtechnologie zijn grenzen lijkt te hebben bereikt. De mogelijkheid om PSC's te combineren met siliciumpanelen is bijzonder veelbelovend, omdat dit momenteel een rendement van meer dan 35 procent mogelijk maakt. Bovendien maakt de flexibiliteit van PSC's de ontwikkeling van hybride systemen mogelijk die wind- en zonne-energie combineren, wat de efficiëntie van hernieuwbare energiebronnen verder kan verbeteren.
Dit is hiermee gerelateerd:
Japans strategisch voordeel dankzij jodiumproductie
Een belangrijke factor die de positie van Japan in de ontwikkeling van perovskiet-zonnecellen versterkt, is de rol van het land als 's werelds op één na grootste jodiumproducent. Jodium is een essentieel bestanddeel voor de productie van perovskiet-zonnecellen. Dankzij deze grondstof kan Japan een onafhankelijke toeleveringsketen opzetten en biedt het veelbelovende ontwikkelingsmogelijkheden voor de binnenlandse industrie. Door deze natuurlijke grondstof te benutten, kan Japan een grotendeels zelfvoorzienende productieketen creëren om de enorme hoeveelheden perovskiet-zonnecellen te produceren die hiervoor nodig zijn.
Het ambitieuze zonneplan van Japan
De Japanse overheid heeft een ambitieus plan onthuld voor het gebruik van perovskiettechnologie. Het land streeft ernaar om tegen het fiscale jaar 2040 20 gigawatt aan zonne-energiecapaciteit te installeren, wat overeenkomt met het vermogen van ongeveer 20 kernreactoren. Met deze capaciteit zou Japan niet alleen zijn actieve kernreactoren kunnen ontmantelen, maar ook de bouw van nieuwe kerncentrales kunnen vermijden om in de toekomstige energiebehoefte te voorzien, naarmate fossiele brandstofcentrales worden uitgefaseerd.
Dit initiatief maakt deel uit van een breder energieplan. Op 13 maart 2025 heeft de Japanse overheid een ontwerp voor een fundamenteel energiebeleid afgerond, gericht op het verhogen van het aandeel hernieuwbare energie in de elektriciteitsmix tot 50 procent in 2040 om aan de stijgende elektriciteitsvraag te voldoen. Japan had zijn energieplan al in oktober 2021 geactualiseerd, waarbij hernieuwbare energie als belangrijkste begunstigde naar voren kwam. Het zesde "Strategisch Energieplan" stelt voor het eerst de doelstelling vast om zonne-, wind- en waterkracht, evenals biomassa, vanaf 2030 als de belangrijkste energiebronnen in Japan te vestigen, met een gepland aandeel van 36 tot 38 procent in de energiemix.
De drijvende kracht achter Sekisui Chemical
Een belangrijke speler in de uitvoering van de Japanse zonne-energiestrategie is Sekisui Chemical. Met steun van de Ontwikkelingsbank van Japan (DBJ) heeft Sekisui begin 2025 een nieuw bedrijf opgericht voor de ontwikkeling, productie en verkoop van perovskiet-zonnecellen onder licentie van Sekisui Chemical. De totale kosten van het project worden geschat op meer dan 310 miljard yen (1,97 miljard dollar), waarvan de helft wordt gefinancierd door subsidies van de overheid.
Sekisui plant een gefaseerde investeringsstrategie, te beginnen met 90 miljard yen voor de bouw van een productielijn van 100 megawatt in 2027, gevolgd door een productielijn van gigawatt in 2030. Voor dit project zal het bedrijf apparatuur aanschaffen en gebruiken van de Sharp-fabriek in Sakai, in het westen van Japan. Het doel is om tegen het fiscale jaar 2030 een productiecapaciteit van 1 gigawatt per jaar te bereiken voor nieuwe zonnecellen, voornamelijk perovskiet-zonnecellen.
Het bedrijf heeft al duidelijke toepassingsgebieden voor zijn technologie gedefinieerd: "We willen de lichtgewicht en flexibele eigenschappen van het systeem benutten om het gebruik ervan te bevorderen, met name in de publieke sector, bijvoorbeeld in sporthallen die dienstdoen als evacuatiecentra bij rampen", aldus het bedrijf. Op de lange termijn wil Sekisui zijn activiteiten uitbreiden door de kosten te verlagen via massaproductie en tegelijkertijd de vraag te stimuleren, met name gericht op daken en gevels van fabrieken en magazijnen in de private sector.
Investeringen en productieplannen
Sekisui Chemical is van plan om tegen 2030 een productiecapaciteit van 1 gigawatt per jaar voor perovskiet-zonnecellen te realiseren. Het bedrijf investeert in totaal ongeveer 2 miljard dollar in dit project, waarbij de Japanse overheid de helft van de kosten voor haar rekening neemt.
De eerste stap is de bouw van een productielijn met een capaciteit van 100 megawatt per jaar, die tussen 2025 en 2027 operationeel zal zijn. Sekisui Chemical investeert hiervoor 90 miljard yen (ongeveer 570 miljoen Amerikaanse dollar) en maakt daarbij gebruik van delen van een voormalige Sharp-fabriek in Osaka.
Overheidssteun en partnerschappen
De Japanse overheid steunt het project actief:
- Het Ministerie van Economische Zaken heeft Sekisui Chemical een subsidie toegekend in het kader van het programma ter uitbreiding van toeleveringsketens voor de groene transformatie.
- De staatsbank Development Bank of Japan (DBJ) heeft een belang van 14% in het nieuw opgerichte bedrijf Sekisui Solar Film, dat de productiefaciliteit zal opzetten.
Technologie en toepassingen
Sekisui Chemical is gespecialiseerd in de roll-to-roll productie van dunne, flexibele perovskiet zonnecellen. De huidige celeigenschappen zijn:
- Rendement: 15%
- Houdbaarheid: 10 jaar
- Rolbreedte: 30 centimeter
Toekomstige doelstellingen zijn een rendement van 20% en een levensduur van 20 jaar. De lichtgewicht en flexibele zonnecellen zullen in eerste instantie op de daken van openbare gebouwen, zoals sporthallen, worden geïnstalleerd. Later zijn toepassingen op de daken en muren van fabrieken en magazijnen gepland.
Doelen op lange termijn
De Japanse overheid streeft ernaar dat nieuwe typen zonnecellen tegen 2040 ongeveer 20 gigawatt aan elektriciteit opwekken. Sekisui Chemical wil een sleutelrol spelen bij het behalen van deze overheidsdoelstelling om tegen 2030 productie op gigawatt-schaal te realiseren.
Doorbraak in perovskiet-zonnecellen: goedkoper en duurzamer dan ooit tevoren
Ondanks hun enorme potentieel staan perovskiet-zonnecellen nog steeds voor een aantal uitdagingen. Hun aanzienlijk beperkte levensduur in vergelijking met silicium en hun hoge aanschafkosten zijn twee van de grootste problemen voor PSC's. De technologie wordt echter voortdurend verbeterd en onderzoekers werken aan oplossingen zoals verbeterde passiveringstechnologie en stabielere materiaalcombinaties.
In 2024 werd een opmerkelijke doorbraak bereikt toen een Chinese fabrikant de eerste commerciële perovskietcellen presenteerde die ontworpen waren om 12 jaar lang te functioneren zonder prestatieverlies, met een garantie van tien jaar. Over een periode van 25 jaar wordt verwacht dat de prestatievermindering lineair verloopt in plaats van abrupt, waardoor de voorspelbaarheid verbetert.
Ook op het gebied van kosten is een positieve trend zichtbaar. Prognoses voorspellen dat de kosten in Japan zullen dalen van de huidige 20 yen (ongeveer 12 eurocent) naar 10 yen (ongeveer zes eurocent) per watt in 2040. Deze kostenverlaging zal de concurrentiepositie van de technologie verder versterken en de wijdverspreide toepassing ervan bevorderen.
In Duitsland ontdekte natuurkundige Felix Lang een opmerkelijke eigenschap van perovskiet-halfgeleiders: hun zelfherstellende vermogen. Deze ontdekking zou de levensduur van perovskiet-zonnecellen aanzienlijk kunnen verlengen en bijdragen aan de verbetering van zonnecellen en röntgenapparatuur, met toepassingen zowel op aarde als in de ruimte.
De Japanse zonne-renaissance
Japan was ooit wereldleider in de productie van zonnepanelen, maar door de concurrentie van Chinese fabrikanten is het marktaandeel gedaald tot onder de één procent. Met de PSC-technologie wil Japan een sterkere positie op de wereldmarkt heroveren. Dit doet denken aan de periode na de oliecrisis van 1973, toen de Japanse publieke en private sector samenwerkten aan onderzoek en ontwikkeling op het gebied van hernieuwbare energie. Het Japanse marktaandeel voor zonnepanelen overschreed tijdelijk de 50%, voordat het werd ingehaald door Chinese bedrijven met lagere prijzen.
Sinds de kernramp in Japan in maart 2011 heeft de zonne-energiesector van het land zich snel ontwikkeld. Tegenwoordig draagt zonne-energie bijna 10 procent bij aan de totale energieproductie, vergeleken met slechts 1,9 procent in 2014. Het huidige energieplan streeft ernaar dit aandeel te verhogen tot 36 à 38 procent in 2030, waarbij technologie voor de energievoorzieningsketen (PSC) een sleutelrol speelt om deze cijfers in 2040 te overtreffen.
Dit is hiermee gerelateerd:
Diversificatie van hernieuwbare energiebronnen in Japan
Hoewel perovskiet-zonnecellen een belangrijk onderdeel vormen van de Japanse energiestrategie, investeert het land ook in andere hernieuwbare energiebronnen om de energiemix te diversifiëren en de energiezekerheid te vergroten. Japan streeft ernaar een waterstofmaatschappij te worden en voert sinds 2017 een waterstofstrategie uit, die ook bijdraagt aan de doelstelling om de CO2-uitstoot tegen 2050 te verminderen. De Japanse overheid is van plan om de komende vijftien jaar ongeveer 15 biljoen yen (circa 107 miljard dollar) te investeren in de waterstofwaardeketen.
Bovendien kondigde minister van Milieu Shinjiro Koizumi aan dat het ministerie het voortouw zal nemen bij het versnellen van de ontwikkeling van geothermische energie. Minister van Bestuurlijke Hervorming Taro Kono kondigde de doelstelling aan om het aantal geothermische centrales in Japan tegen 2030 te verdubbelen. Gunstige terugleveringstarieven en de bevordering van hernieuwbare energie zullen naar verwachting leiden tot een toenemend aantal geothermische projecten.
Daarnaast onderzoekt Japan fusie-energie als een energiebron voor de 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 sleutelrol spelen. Eind maart 2024 richtten 21 bedrijven de Japan Fusion Energy Council – kortweg J-Fusion – op, met als doel de technologie en standaarden gezamenlijk te verbeteren.
Implicaties voor de wereldwijde energietransitie
De enorme investering van Japan in perovskiet-zonnecellen kan verstrekkende gevolgen hebben voor het wereldwijde energielandschap. Als de technologie succesvol op industriële schaal wordt ingezet, kan ze als model dienen voor andere landen, met name dichtbevolkte landen met beperkte ruimte voor traditionele zonne-energieparken.
De Japanse overheid heeft er vertrouwen in dat haar investeringen in perovskiet-zonnecellen succesvol zullen zijn. Na de binnenlandse markt te hebben bediend, is Japan van plan deze innovatieve technologie naar andere landen te exporteren. Dit zou kunnen bijdragen aan de wereldwijde energietransitie en de positie van Japan als technologisch leider kunnen versterken.
De ontwikkeling van perovskiet-zonnecellen maakt ook deel uit van een bredere Japanse strategie om haar technologische leiderschap in diverse sectoren te herwinnen. Naast hernieuwbare energiebronnen investeert Japan ook fors in andere toekomstgerichte technologieën, zoals softwaregestuurde voertuigen (SDV's), met als doel om tegen 2030 een marktaandeel van 30 procent op de wereldmarkt te behalen.
Een doorbraak op het gebied van zonne-energie voor de energietoekomst van Japan
De investeringen van Japan in perovskiet-zonnecellen markeren een cruciale stap in de transformatie van het energielandschap. De ambitieuze plannen om tegen 2040 een capaciteit te installeren die gelijk is aan die van 20 kernreactoren, tonen het vertrouwen van het land in deze innovatieve technologie en de bijdrage ervan aan de energietransitie.
Perovskiettechnologie biedt unieke voordelen dankzij de flexibiliteit, het lichte gewicht en de efficiëntie, met name voor een dichtbevolkt land als Japan. Hoewel er nog steeds uitdagingen zijn op het gebied van duurzaamheid en kosten, laat de voortdurende vooruitgang in onderzoek en ontwikkeling zien dat deze obstakels te overwinnen zijn. De gefaseerde implementatiestrategie, gericht op gigawattproductie in 2030, legt de basis voor ambitieuze langetermijndoelen.
De wijdverspreide toepassing van perovskiet-zonnecellen kan Japan niet alleen helpen zijn klimaatdoelen te bereiken en de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en kernenergie te verminderen, maar ook zijn positie als toonaangevende leverancier van zonne-energietechnologie herstellen. Het strategische gebruik van binnenlandse jodiumproductie en aanzienlijke overheidsinvesteringen onderstrepen de vastberadenheid van Japan om te slagen in deze toekomstgerichte technologie.
Met deze alomvattende aanpak, die zowel technologische innovatie als economische strategie omvat, positioneert Japan zich als pionier in de wereldwijde energietransitie en wijst het een veelbelovende weg naar duurzame energieproductie voor de toekomst. Het succes van dit plan zou van groot belang kunnen zijn, niet alleen voor Japan, maar ook voor de wereldwijde inspanningen om een duurzame energietoekomst te realiseren.
Dit is hiermee gerelateerd:
Uw wereldwijde partner voor marketing en bedrijfsontwikkeling
☑️ Onze zakelijke voertaal is Engels of Duits
☑️ NIEUW: Correspondentie in uw moedertaal!
Konrad Wolfenstein
Mijn team en ik staan graag tot uw beschikking als uw persoonlijke adviseur.
U kunt contact met mij opnemen door hier het contactformulier in te vullen wolfenstein@xpert.digital:of door mij te bellen op +49 7348 4088 965. Mijn e-mailadres is
Ik kijk uit naar ons gezamenlijke project.
