Publicerad: 13 mars 2025 / Uppdatering frÄn: 13 mars 2025 - Författare: Konrad Wolfenstein
Nya super solceller (Perovskit) bör pÄskynda Japans energiövergÄng-Japans solstrategi med Sekisui Chemical-Image: Xpert.digital
Framtidens energiteknologi: Japans genombrott med perowskit -celler
Avancerad solenergi: Japans vÀg till energiövergÄngen
Japan gör betydande framsteg inom solenergiteknologi med utvecklingen av Perovskit solceller (PSC) som har potential att i grunden förÀndra landets energilandskap. Denna innovativa teknik bör inte bara stödja Japans ambitiösa klimatmÄl, utan ocksÄ minska beroendet av fossila brÀnslen och kÀrnkraft. Med flexibla, lÀtta och mycket effektiva egenskaper kan dessa supersolceller uppnÄ elproduktionskapacitet fram till 2040, vilket motsvarar 20 kÀrnreaktorer och dÀrmed ger ett avgörande bidrag till den japanska energiövergÄngen.
Den revolutionÀra perovskit -tekniken
Perowskit solceller skiljer sig grundlÀggande frÄn konventionella solceller och lovar en revolution pÄ det sÀtt pÄ vilket solenergi anvÀnds. Till skillnad frÄn traditionella kiselbaserade solpaneler kÀnnetecknas PSC: er av dess höga anpassningsförmÄga, lÄg vikt samt dess böjning och flexibilitet i produktionen. Dessa egenskaper gör dem sÀrskilt vÀrdefulla för de tÀtbefolkade japanska omgivningarna, dÀr konventionella solpaneler ofta Àr opraktiska pÄ grund av det begrÀnsade omrÄdet.
MÄngsidigheten i Perowskit -solcellerna öppnar helt nya applikationer. Tack vare din halvtransparent och lÀtt design kan du installeras pÄ byggnadsvÀggar och fönster, pÄ biltak och pÄ gatulampor sÄ att dessa omrÄden kan anvÀndas för energiproduktion. Denna flexibilitet Àr sÀrskilt viktig i stÀder med ett begrÀnsat utrymme, dÀr maximering av energiproduktion Àr av avgörande betydelse utan ytterligare rymdkrav.
Perovskit solceller har gjort imponerande framsteg nÀr det gÀller effektivitet. Dess effektivitet Àr nu pÄ nivÄn för traditionella kiselkristallpaneler med 26,1 procent, med en ytterligare ökande tendens, medan kiselteknologi verkar vara till stor del uttömd. Möjligheten Àr sÀrskilt lovande att anvÀnda PSC: er i kombination med kiselpaneler, vilket innebÀr att effektiviteten för nÀrvarande kan ökas till över 35 procent. Dessutom möjliggör flexibiliteten i PSC: er utvecklingen av hybridsystem frÄn vind- och solenergisystem som ytterligare kan förbÀttra effektiviteten hos förnybara energier.
LÀmplig för detta:
- Perowskit solceller: potentialen för transparent fotovoltaik för moderna byggnader och PV -projekt
Japans strategiska fördel genom jodproduktion
En viktig aspekt som stÀrker Japans position i utvecklingen av Perovskit solceller Àr dess roll som den nÀst största jodproducenten i vÀrlden. Jod Àr en nödvÀndig del i produktionen av perovskit solceller. Denna resursposition gör det möjligt för Japan att inrÀtta en oberoende leveranskedja och erbjuder lovande utvecklingsmöjligheter för den inhemska industrin. Genom att anvÀnda denna naturresurs kunde Japan skapa en stor del av en produktionskedja, som till stor del Àr oberoende frÄn utlandet, för att producera den enorma mÀngden perovsky solceller som krÀvs.
Japans ambitiösa solplan
Den japanska regeringen har lÀmnat in en ambitiös plan för att anvÀnda Perowskit -tekniken. Landet syftar till att installera en solkapacitet pÄ 20 Gigawatt vid rÀkenskapsÄret 2040, vilket motsvarar prestanda för cirka 20 kÀrnreaktorer. Med denna kapacitet kunde Japan inte bara stÀnga av sina aktiva kÀrnreaktorer, utan ocksÄ undvika byggandet av nya kÀrnkraftverk för att tÀcka det framtida energibehovet om kraftverk Àr avstÀngda med fossila brÀnslen.
Detta initiativ Ă€r en del av en mer omfattande energiplan. Den 13 mars 2025 slutförde den japanska regeringen utkastet till en grundlĂ€ggande energipolitik som syftar till att öka andelen förnybara energier i elmixen till upp till 50 procent fram till 2040 för att tĂ€cka stigande elkrav. I oktober 2021 hade Japan redan förnyat sin energiplan, med förnybara energier som de viktigaste vinnarna. För första gĂ„ngen kallar den sjĂ€tte âstrategiska energiplanenâ mĂ„let att etablera sol, vind och vattenkraft samt biomassa frĂ„n 2030 som de viktigaste kĂ€llorna för energiproduktion i Japan, med en planerad andel pĂ„ 36 till 38 procent vid energimixen.
Sekisuis kemikalie
Företaget Sekisui Chemical Àr en central aktör i implementeringen av Japans solstrategi. Med stöd frÄn Development Bank of Japan (DBJ) grundade Sekisui ett nytt företag i början av 2025 som kommer att utveckla, tillverka och sÀlja Perowskit solceller under Sekisui Chemicals. Den totala kostnaden för projektet berÀknas till över 310 miljarder yen (1,97 miljarder dollar), med hÀlften av finansieringen genom statliga subventioner.
Sekisui planerar en gradvis investeringsstrategi, med början med 90 miljarder yen för byggandet av en 100-megawatt produktionslinje fram till 2027, följt av en Gigawatt-klassproduktionslinje fram till 2030. För detta projekt kommer företaget att köpa och anvÀnda vÀxter i den skarpa anlÀggningen i Sakai i Western Japans. Syftet Àr att uppnÄ en kapacitet för produktion av nya celler, sÄsom Perovskit solceller pÄ 1 Gigawatt per Är, vid rÀkenskapsÄret 2030.
Företaget har redan definierat tydliga tillÀmpningsomrÄden för sin teknik: "Vi vill anvÀnda systemets lÀtta och flexibla egenskaper för att frÀmja dess tillÀmpning, sÀrskilt inom den offentliga sektorn, till exempel i idrottshallar som fungerar som evakueringscentra i katastrofer," sÀger företaget. PÄ lÄng sikt planerar Sekisui att utöka affÀrer genom att minska kostnaderna genom massproduktion och samtidigt öka efterfrÄgan, med fokus pÄ tak och yttervÀggar av fabriker och lager i den privata sektorn.
Investeringar och produktionsplaner
Sekisui Chemical planerar att bygga en tillverkningskapacitet pÄ 1 Gigawatt per Är för Perovskit solceller fram till 2030. Företaget kommer att investera totalt 2 miljarder dollar, med den japanska regeringen som tÀcker hÀlften av kostnaderna.
Det första steget Àr att bygga en produktionslinje med en kapacitet pÄ 100 megawatt per Är frÄn 2025 till 2027. För detta ÀndamÄl investerar Sekisui Chemicals 90 miljarder yen (cirka 570 miljoner dollar) och anvÀnder delar av en tidigare skarp vÀxt i Osaka.
Statligt stöd och partnerskap
Den japanska regeringen stöder aktivt projektet:
- Ministeriet för ekonomiska frÄgor har gett Sekisui Chemical ett finansieringsmeddelande som en del av programmet för utvidgningen av leveranskedjor för den gröna omvandlingen.
- Med 14%Àr State Development Bank of Japan (DBJ) involverad i det nyligen grundade företaget Sekisui Solar Film, som kommer att bygga produktionen.
Teknik och applikationer
Sekisui Chemical Àr specialiserat pÄ roll-till-roll-processen för produktion av tunna, flexibla perovsky solceller. De nuvarande egenskaperna hos cellerna Àr:
- Effektivitet: 15%
- HĂ„llbarhet: 10 Ă„r
- Rollbredd: 30 centimeter
Framtida mÄl Àr en effektivitet pÄ 20% och en hÄllbarhet pÄ 20 Är. De lÀtta och flexibla solcellerna ska installeras pÄ tak i offentliga byggnader som gymnastiksal. Senare planeras applikationer pÄ tak och vÀggar i fabriker och lager.
LÄngsiktiga mÄl
Den japanska regeringen strÀvar efter att bidra till elproduktion Är 2040 med en produktion pÄ cirka 20 Gigawatt. Sekisui Chemical planerar att spela en central roll för att uppnÄ regeringens mÄl att upprÀtta en Gigawatt -produktion Är 2030.
Genombrott i Perovskit solceller: billigare och hÄllbart Àn nÄgonsin
Trots den enorma potentialen stÄr Perovskit solceller fortfarande inför vissa hinder. HÄllbarheten, som Àr mycket begrÀnsad jÀmfört med kisel, och de höga initialkostnaderna Àr tvÄ av de största utmaningarna för PSC: er. Tekniken förbÀttras emellertid och forskare arbetar med lösningar som förbÀttrad passiveringsteknik och mer stabila materialkombinationer.
En anmÀrkningsvÀrd framsteg gjordes 2024 nÀr en kinesisk tillverkare presenterade kommersiella Perowskit-celler för första gÄngen, som borde fungera i 12 Är utan bortfall, med tillverkaren minst en tioÄrsgaranti. Under en period av 25 Är bör prestandan inte plötsligt, utan linjÀrt, vilket förbÀttrar förutsÀgbarheten.
En positiv utveckling framgÄr ocksÄ av kostnaderna. Prognoser antar att kostnaderna i Japan frÄn för nÀrvarande 20 yen (ca 12 eurocent) kommer att minska till 10 yen (ca sex eurocent) per watt Är 2040. Denna minskning av kostnaderna kommer ytterligare att öka teknikens konkurrenskraft och frÀmja dess breda tillÀmpning.
I Tyskland upptÀckte fysikern Felix Lang en anmÀrkningsvÀrd egendom hos Perowskit-Halbles: deras sjÀlvhelande makter. Denna upptÀckt kan avsevÀrt förlÀnga livslÀngden för perovskit solceller och bidra till att förbÀttra solceller och röntgenanordningar, med applikationer pÄ jorden och i rymden.
Japans solrenÀssans
Japan var en gÄng vÀrldsledande inom produktionen av solmoduler, men marknadsandelen sjönk till mindre Àn en procent pÄ grund av konkurrensen frÄn kinesiska tillverkare. Med PSC -teknik vill Japan ta en starkare position pÄ den globala marknaden igen. Detta pÄminner om tiden efter oljekrisen frÄn 1973, nÀr Japans offentliga och privata sektor arbetade tillsammans om forskning och utveckling av förnybara energier, och vÀrldsmarknadsandelen för solpaneler tillfÀlligt övertrÀffades innan den överhastades av kinesiska företag till lÀgre priser.
Sedan kÀrnkraftskatastrofen i Japan i mars 2011 har landets solenergiscen utvecklats snabbt. Idag bidrar solenergiproduktionen nÀstan 10 procent till den totala energiproduktionen jÀmfört med en andel pÄ endast 1,9 procent 2014. Den nuvarande energiplanen ger att öka denna andel till 36 till 38 procent fram till 2030, varvid PSC -tekniken bör spela en central roll för att överstiga dessa siffror 2040.
LÀmplig för detta:
Diversifiering av förnybara energier i Japan
Medan Perowskit -solceller Àr ett fokus för den japanska energstrategin, investerar landet ocksÄ i andra förnybara energikÀllor för att diversifiera sin energimix och öka energisÀkerheten. Japan strÀvar efter att bli ett vÀtesamhÀlle och har bedrivit en vÀtestrategi sedan 2017 som ocksÄ stöder avkolningsmÄlet Är 2050. Den japanska regeringen planerar att investera i vÀtevÀrdekedjan pÄ cirka 15 biljoner yen (cirka 107 miljarder dollar) under en period av 15 Är.
Dessutom har miljöminister Shinjiro Koizumi meddelat att ministeriet skulle ta ledningen för att pÄskynda utvecklingen av geotermisk energi. Ministeren för administrativ reform Taro Kono har meddelat mÄlet att dubbla Japans geotermiska system fram till 2030. Billiga foder -tullar och frÀmjande av förnybara energier bör leda till ett vÀxande antal geotermiska projekt.
Dessutom undersöker Japan ocksÄ fusionsenergi som en lÄngvarig energikÀlla. Landet samarbetar med EU och USA för att pÄskynda utvecklingen av fusionsenergi, med privata investeringar och samarbete som spelar en viktig roll. I slutet av mars 2024 grundade 21 företag Japan Fusion Energy Council-J-fusion för kort-med mÄlet att frÀmja tekniken och standarderna tillsammans.
Implikationer för den globala energiövergÄngen
Japans enorma investeringar i Perovskit solceller kan ha lÄngtgÄende effekter pÄ det globala energilandskapet. Om tekniken anvÀnds framgÄngsrikt i industriell skala kan den fungera som en modell för andra lÀnder, sÀrskilt för tÀtbefolkade lÀnder med ett begrÀnsat utrymme för traditionella solparker.
Den japanska regeringen Àr övertygad om att dess investeringar kommer att lyckas i Perowskit solceller. Efter att ha levererat sitt eget land planerar Japan att exportera denna innovativa teknik till andra lÀnder, vilket kan bidra till den globala energiövergÄngen och stÀrka Japans position som teknikledare.
Utvecklingen av Perovskit solceller Àr ocksÄ en del av en bredare strategi för Japan för att ÄterfÄ sitt tekniska ledarskap i olika sektorer. Förutom förnybara energier investerar Japan ocksÄ kraftigt i andra framtida tekniker som mjukvarudefinierade fordon (SDV), i syfte att nÄ en andel pÄ 30 procent pÄ vÀrldsmarknaden Är 2030.
En vidareutveckling för solenergi för Japans energiska framtid
Japans investering i Perowskit solceller markerar ett avgörande steg i omvandlingen av dess energilandskap. De ambitiösa planerna för att installera en kapacitet fram till 2040 som motsvarar 20 kÀrnreaktorer visar landets förtroende för denna innovativa teknik och deras bidrag till energiövergÄngen.
Med sin flexibilitet, lĂ€tthet och effektivitet erbjuder Perowskit Technology unika fördelar, sĂ€rskilt för ett tĂ€tbefolkat land som Japan. Ăven om det fortfarande finns utmaningar nĂ€r det gĂ€ller hĂ„llbarhet och kostnader, visar de kontinuerliga framstegen inom forskning och utveckling att dessa hinder kan övervinnas. Den gradvisa implementeringsstrategin med syftet med en Gigawatt-produktion Ă„r 2030 lĂ€gger grunden för de ambitiösa lĂ„ngsiktiga mĂ„len.
Den breda introduktionen av Perovskit solceller kunde inte bara hjÀlpa Japan att uppnÄ sina klimatmÄl och att minska beroendet av fossila brÀnslen och kÀrnkraft, utan ocksÄ att ÄterstÀlla sin position som en ledande leverantör av solteknologi. Den strategiska anvÀndningen av inhemsk jodproduktion och de omfattande statliga investeringarna understryker Japans faststÀllande av att lyckas i denna framtida orienterade teknik.
Med denna omfattande strategi, som inkluderar bÄde teknisk innovation och ekonomisk strategi, positionerar Japan sig som en pionjÀr inom den globala energiövergÄngen och visar en lovande vÀg till framtidens hÄllbara energiproduktion. FramgÄngen för denna plan kunde inte bara vara av stor betydelse för Japan, utan för globala anstrÀngningar för att pÄverka hÄllbar energi.
LÀmplig för detta:
Â
Din globala marknadsförings- och affÀrsutvecklingspartner
â VĂ„rt affĂ€rssprĂ„k Ă€r engelska eller tyska
â Nytt: korrespondens pĂ„ ditt nationella sprĂ„k!
Â
Konrad Wolfenstein
Jag Àr glad att vara tillgÀnglig för dig och mitt team som personlig konsult.
Du kan kontakta mig genom att fylla i kontaktformulĂ€ret eller helt enkelt ringa mig pĂ„ +49 89 674 804 (MĂŒnchen) . Min e -postadress Ă€r: Wolfenstein â xpert.digital
Jag ser fram emot vÄrt gemensamma projekt.
Â
Â
