Nya super solceller (Perovskit) bör påskynda Japans energiövergång-Japans solstrategi med Sekisui Chemical-Image: Xpert.digital
Framtidens energiteknologi: Japans genombrott med perowskit -celler
Avancerad solenergi: Japans väg till energiövergången
Japan gör betydande framsteg inom solenergiteknologi med utvecklingen av Perovskit solceller (PSC) som har potential att i grunden förändra landets energilandskap. Denna innovativa teknik bör inte bara stödja Japans ambitiösa klimatmål, utan också minska beroendet av fossila bränslen och kärnkraft. Med flexibla, lätta och mycket effektiva egenskaper kan dessa supersolceller uppnå elproduktionskapacitet fram till 2040, vilket motsvarar 20 kärnreaktorer och därmed ger ett avgörande bidrag till den japanska energiövergången.
Den revolutionära perovskit -tekniken
Perowskit solceller skiljer sig grundläggande från konventionella solceller och lovar en revolution på det sätt på vilket solenergi används. Till skillnad från traditionella kiselbaserade solpaneler kännetecknas PSC: er av dess höga anpassningsförmåga, låg vikt samt dess böjning och flexibilitet i produktionen. Dessa egenskaper gör dem särskilt värdefulla för de tätbefolkade japanska omgivningarna, där konventionella solpaneler ofta är opraktiska på grund av det begränsade området.
Mångsidigheten i Perowskit -solcellerna öppnar helt nya applikationer. Tack vare din halvtransparent och lätt design kan du installeras på byggnadsväggar och fönster, på biltak och på gatulampor så att dessa områden kan användas för energiproduktion. Denna flexibilitet är särskilt viktig i städer med ett begränsat utrymme, där maximering av energiproduktion är av avgörande betydelse utan ytterligare rymdkrav.
Perovskit solceller har gjort imponerande framsteg när det gäller effektivitet. Dess effektivitet är nu på nivån för traditionella kiselkristallpaneler med 26,1 procent, med en ytterligare ökande tendens, medan kiselteknologi verkar vara till stor del uttömd. Möjligheten är särskilt lovande att använda PSC: er i kombination med kiselpaneler, vilket innebär att effektiviteten för närvarande kan ökas till över 35 procent. Dessutom möjliggör flexibiliteten i PSC: er utvecklingen av hybridsystem från vind- och solenergisystem som ytterligare kan förbättra effektiviteten hos förnybara energier.
Lämplig för detta:
Japans strategiska fördel genom jodproduktion
En viktig aspekt som stärker Japans position i utvecklingen av Perovskit solceller är dess roll som den näst största jodproducenten i världen. Jod är en nödvändig del i produktionen av perovskit solceller. Denna resursposition gör det möjligt för Japan att inrätta en oberoende leveranskedja och erbjuder lovande utvecklingsmöjligheter för den inhemska industrin. Genom att använda denna naturresurs kunde Japan skapa en stor del av en produktionskedja, som till stor del är oberoende från utlandet, för att producera den enorma mängden perovsky solceller som krävs.
Japans ambitiösa solplan
Den japanska regeringen har lämnat in en ambitiös plan för att använda Perowskit -tekniken. Landet syftar till att installera en solkapacitet på 20 Gigawatt vid räkenskapsåret 2040, vilket motsvarar prestanda för cirka 20 kärnreaktorer. Med denna kapacitet kunde Japan inte bara stänga av sina aktiva kärnreaktorer, utan också undvika byggandet av nya kärnkraftverk för att täcka det framtida energibehovet om kraftverk är avstängda med fossila bränslen.
Detta initiativ är en del av en mer omfattande energiplan. Den 13 mars 2025 slutförde den japanska regeringen utkastet till en grundläggande energipolitik som syftar till att öka andelen förnybara energier i elmixen till upp till 50 procent fram till 2040 för att täcka stigande elkrav. I oktober 2021 hade Japan redan förnyat sin energiplan, med förnybara energier som de viktigaste vinnarna. För första gången kallar den sjätte ”strategiska energiplanen” målet att etablera sol, vind och vattenkraft samt biomassa från 2030 som de viktigaste källorna för energiproduktion i Japan, med en planerad andel på 36 till 38 procent vid energimixen.
Sekisuis kemikalie
Företaget Sekisui Chemical är en central aktör i implementeringen av Japans solstrategi. Med stöd från Development Bank of Japan (DBJ) grundade Sekisui ett nytt företag i början av 2025 som kommer att utveckla, tillverka och sälja Perowskit solceller under Sekisui Chemicals. Den totala kostnaden för projektet beräknas till över 310 miljarder yen (1,97 miljarder dollar), med hälften 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 använda växter i den skarpa anläggningen i Sakai i Western Japans. Syftet är att uppnå en kapacitet för produktion av nya celler, såsom Perovskit solceller på 1 Gigawatt per år, vid räkenskapsåret 2030.
Företaget har redan definierat tydliga tillämpningsområden för sin teknik: "Vi vill använda systemets lätta och flexibla egenskaper för att främja dess tillämpning, särskilt inom den offentliga sektorn, till exempel i idrottshallar som fungerar som evakueringscentra i katastrofer," säger företaget. På lång sikt planerar Sekisui att utöka affärer genom att minska kostnaderna genom massproduktion och samtidigt öka efterfrågan, med fokus på tak och ytterväggar av fabriker och lager i den privata sektorn.
Investeringar och produktionsplaner
Sekisui Chemical planerar att bygga en tillverkningskapacitet på 1 Gigawatt per år för Perovskit solceller fram till 2030. Företaget kommer att investera totalt 2 miljarder dollar, med den japanska regeringen som täcker hälften av kostnaderna.
Det första steget är att bygga en produktionslinje med en kapacitet på 100 megawatt per år från 2025 till 2027. För detta ändamål investerar Sekisui Chemicals 90 miljarder yen (cirka 570 miljoner dollar) och använder delar av en tidigare skarp växt i Osaka.
Statligt stöd och partnerskap
Den japanska regeringen stöder aktivt projektet:
- Ministeriet för ekonomiska frågor har gett Sekisui Chemical ett finansieringsmeddelande som en del av programmet för utvidgningen av leveranskedjor för den gröna omvandlingen.
- Med 14%är 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 är specialiserat på roll-till-roll-processen för produktion av tunna, flexibla perovsky solceller. De nuvarande egenskaperna hos cellerna är:
- Effektivitet: 15%
- Hållbarhet: 10 år
- Rollbredd: 30 centimeter
Framtida mål är en effektivitet på 20% och en hållbarhet på 20 år. De lätta och flexibla solcellerna ska installeras på tak i offentliga byggnader som gymnastiksal. Senare planeras applikationer på tak och väggar i fabriker och lager.
Långsiktiga mål
Den japanska regeringen strävar efter att bidra till elproduktion år 2040 med en produktion på cirka 20 Gigawatt. Sekisui Chemical planerar att spela en central roll för att uppnå regeringens mål att upprätta en Gigawatt -produktion år 2030.
Genombrott i Perovskit solceller: billigare och hållbart än någonsin
Trots den enorma potentialen står Perovskit solceller fortfarande inför vissa hinder. Hållbarheten, som är mycket begränsad jämfört med kisel, och de höga initialkostnaderna är två av de största utmaningarna för PSC: er. Tekniken förbättras emellertid och forskare arbetar med lösningar som förbättrad passiveringsteknik och mer stabila materialkombinationer.
En anmärkningsvärd framsteg gjordes 2024 när en kinesisk tillverkare presenterade kommersiella Perowskit-celler för första gången, som borde fungera i 12 år utan bortfall, med tillverkaren minst en tioårsgaranti. Under en period av 25 år bör prestandan inte plötsligt, utan linjärt, vilket förbättrar förutsägbarheten.
En positiv utveckling framgår också av kostnaderna. Prognoser antar att kostnaderna i Japan från för närvarande 20 yen (ca 12 eurocent) kommer att minska till 10 yen (ca sex eurocent) per watt år 2040. Denna minskning av kostnaderna kommer ytterligare att öka teknikens konkurrenskraft och främja dess breda tillämpning.
I Tyskland upptäckte fysikern Felix Lang en anmärkningsvärd egendom hos Perowskit-Halbles: deras självhelande makter. Denna upptäckt kan avsevärt förlänga livslängden för perovskit solceller och bidra till att förbättra solceller och röntgenanordningar, med applikationer på jorden och i rymden.
Japans solrenässans
Japan var en gång världsledande inom produktionen av solmoduler, men marknadsandelen sjönk till mindre än en procent på grund av konkurrensen från kinesiska tillverkare. Med PSC -teknik vill Japan ta en starkare position på den globala marknaden igen. Detta påminner om tiden efter oljekrisen från 1973, när Japans offentliga och privata sektor arbetade tillsammans om forskning och utveckling av förnybara energier, och världsmarknadsandelen för solpaneler tillfälligt överträffades innan den överhastades av kinesiska företag till lägre priser.
Sedan kärnkraftskatastrofen i Japan i mars 2011 har landets solenergiscen utvecklats snabbt. Idag bidrar solenergiproduktionen nästan 10 procent till den totala energiproduktionen jämfört med en andel på 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.
Lämplig för detta:
Diversifiering av förnybara energier i Japan
Medan Perowskit -solceller är ett fokus för den japanska energstrategin, investerar landet också i andra förnybara energikällor för att diversifiera sin energimix och öka energisäkerheten. Japan strävar efter att bli ett vätesamhälle och har bedrivit en vätestrategi sedan 2017 som också stöder avkolningsmålet år 2050. Den japanska regeringen planerar att investera i vätevärdekedjan på cirka 15 biljoner yen (cirka 107 miljarder dollar) under en period av 15 år.
Dessutom har miljöminister Shinjiro Koizumi meddelat att ministeriet skulle ta ledningen för att påskynda utvecklingen av geotermisk energi. Ministeren för administrativ reform Taro Kono har meddelat målet att dubbla Japans geotermiska system fram till 2030. Billiga foder -tullar och främjande av förnybara energier bör leda till ett växande antal geotermiska projekt.
Dessutom undersöker Japan också fusionsenergi som en långvarig energikälla. Landet samarbetar med EU och USA för att påskynda 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 målet att främja tekniken och standarderna tillsammans.
Implikationer för den globala energiövergången
Japans enorma investeringar i Perovskit solceller kan ha långtgående effekter på det globala energilandskapet. Om tekniken används framgångsrikt i industriell skala kan den fungera som en modell för andra länder, särskilt för tätbefolkade länder med ett begränsat utrymme för traditionella solparker.
Den japanska regeringen är 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 länder, vilket kan bidra till den globala energiövergången och stärka Japans position som teknikledare.
Utvecklingen av Perovskit solceller är också en del av en bredare strategi för Japan för att återfå sitt tekniska ledarskap i olika sektorer. Förutom förnybara energier investerar Japan också kraftigt i andra framtida tekniker som mjukvarudefinierade fordon (SDV), i syfte att nå en andel på 30 procent på världsmarknaden år 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 kärnreaktorer visar landets förtroende för denna innovativa teknik och deras bidrag till energiövergången.
Med sin flexibilitet, lätthet och effektivitet erbjuder Perowskit Technology unika fördelar, särskilt för ett tätbefolkat land som Japan. Även om det fortfarande finns utmaningar när det gäller hållbarhet och kostnader, visar de kontinuerliga framstegen inom forskning och utveckling att dessa hinder kan övervinnas. Den gradvisa implementeringsstrategin med syftet med en Gigawatt-produktion år 2030 lägger grunden för de ambitiösa långsiktiga målen.
Den breda introduktionen av Perovskit solceller kunde inte bara hjälpa Japan att uppnå sina klimatmål och att minska beroendet av fossila bränslen och kärnkraft, utan också att återställa sin position som en ledande leverantör av solteknologi. Den strategiska användningen av inhemsk jodproduktion och de omfattande statliga investeringarna understryker Japans fastställande av att lyckas i denna framtida orienterade teknik.
Med denna omfattande strategi, som inkluderar både teknisk innovation och ekonomisk strategi, positionerar Japan sig som en pionjär inom den globala energiövergången och visar en lovande väg till framtidens hållbara energiproduktion. Framgången för denna plan kunde inte bara vara av stor betydelse för Japan, utan för globala ansträngningar för att påverka hållbar energi.
Lämplig för detta:
Din globala marknadsförings- och affärsutvecklingspartner
☑ Vårt affärsspråk är engelska eller tyska
☑ Nytt: korrespondens på ditt nationella språk!
Konrad Wolfenstein
Jag är glad att vara tillgänglig för dig och mitt team som personlig konsult.
Du kan kontakta mig genom att fylla i kontaktformuläret eller helt enkelt ringa mig på +49 89 674 804 (München) . Min e -postadress är: Wolfenstein ∂ xpert.digital
Jag ser fram emot vårt gemensamma projekt.
