Yayınlanan: 13 Mart 2025 / Güncelleme: 13 Mart 2025 - Yazar: Konrad Wolfenstein
Yeni süper güneş pilleri (perovskit) Japonya'nın enerji geçişini hızlandırmalıdır-Japon
Geleceğin Enerji Teknolojisi: Japonya'nın Perowkit Hücreleri ile Atılımı
Gelişmiş Güneş Enerjisi: Japonya'nın Enerji Geçişine Yolu
Japonya, ülkenin enerji manzarasını temel olarak değiştirme potansiyeline sahip perovskit güneş pillerinin (PSC) geliştirilmesi ile güneş enerjisi teknolojisinde önemli ilerleme kaydediyor. Bu yenilikçi teknoloji sadece Japonya'nın iddialı iklim hedeflerini desteklemekle kalmayıp aynı zamanda fosil yakıtlara ve nükleer enerjiye bağımlılığı da azaltmalıdır. Esnek, hafif ve yüksek verimli özelliklerle, bu süper güneş hücreleri 2040 yılına kadar elektrik üretim kapasitesine ulaşabilir, bu da 20 nükleer reaktöre karşılık gelir ve böylece Japon enerji geçişine belirleyici bir katkı sağlar.
Devrimci perovskit teknolojisi
Perowskit güneş pilleri temel olarak geleneksel güneş pillerinden farklıdır ve güneş enerjisinin kullanılma biçiminde bir devrim vaat eder. Geleneksel silikon bazlı güneş panellerinin aksine, PSC'ler yüksek uyarlanabilirliği, düşük ağırlığı ve üretimdeki bükülmesi ve esnekliği ile karakterizedir. Bu özellikler, geleneksel güneş panellerinin sınırlı alan nedeniyle pratik olmadığı yoğun nüfuslu Japon çevresi için onları özellikle değerli kılar.
Perowskit güneş pillerinin çok yönlülüğü tamamen yeni uygulamalar açar. Yarı saygın ve hafif tasarımınız sayesinde, bu alanların enerji üretimi için kullanılabilmesi için bina duvarlarına ve pencerelerine, araba çatılarına ve sokak lambalarına monte edilebilirsiniz. Bu esneklik, sınırlı bir alana sahip şehirlerde özellikle önemlidir, burada enerji üretimini en üst düzeye çıkarmak, ek alan gereksinimleri olmadan çok önemlidir.
Perovskit güneş pilleri verimlilik açısından etkileyici ilerleme kaydetmiştir. Verimliliği şimdi geleneksel silikon-kristal paneller seviyesinde yüzde 26,1, daha da artan bir eğilim ile silikon teknolojisi büyük ölçüde tükenmiş gibi görünüyor. Muhtemelen PSC'leri silikon panellerle kombinasyon halinde kullanmayı vaat ediyor, bu da verimliliğin şu anda yüzde 35'in üzerine çıkarılabileceği anlamına geliyor. Buna ek olarak, PSC'lerin esnekliği, yenilenebilir enerjilerin verimliliğini daha da artırabilen rüzgar ve güneş enerjisi sistemlerinden hibrit sistemlerin geliştirilmesini sağlar.
İçin uygun:
Japonya'nın iyot üretimi yoluyla stratejik avantajı
Japonya'nın perovskit güneş pillerinin geliştirilmesindeki konumunu güçlendiren önemli bir husus, dünyanın ikinci en büyük iyot üreticisi rolüdür. İyot, perovskit güneş pillerinin üretiminde gerekli bir parçasıdır. Bu kaynak konumu Japonya'nın bağımsız bir tedarik zinciri kurmasını sağlar ve yerli endüstri için umut verici kalkınma fırsatları sunar. Bu doğal kaynağı kullanarak Japonya, gerekli olan çok miktarda Perovsky güneş pilini üretmek için yurt dışından büyük ölçüde bağımsız bir üretim zincirinin büyük bir bölümünü oluşturabilir.
Japonya'nın hırslı güneş planı
Japon hükümeti Perowskit teknolojisini kullanmak için iddialı bir plan sundu. Ülke, 2040 mali yılına kadar yaklaşık 20 nükleer reaktörün performansına karşılık gelen 20 gigawatt güneş kapasitesi kurmayı hedefliyor. Bu kapasiteyle, Japonya sadece aktif nükleer reaktörlerini kapatmakla kalmadı, aynı zamanda enerji santralleri fosil yakıtlarla kapatılırsa gelecekteki enerji gereksinimini karşılamak için yeni nükleer enerji santrallerinin inşasından da kaçındı.
Bu girişim daha kapsamlı bir enerji planının bir parçasıdır. 13 Mart 2025'te Japon hükümeti, yükselen elektrik gereksinimlerini karşılamak için elektrik karışımındaki yenilenebilir enerjilerin oranını 2040 yılına kadar yüzde 50'ye kadar artırmayı amaçlayan temel bir enerji politikasının taslağını tamamladı. Ekim 2021'de Japonya, yenilenebilir enerjiler ana kazananlar ile enerji planını zaten yeniledi. İlk kez, altıncı “Stratejik Enerji Planı”, enerji karışımında 36 ila 38'lik bir payı ile Japonya'da enerji üretimi için en önemli kaynak olarak 2030'dan beri güneş, rüzgar ve hidroelektrik ve biyokütle kurma hedefini çağırıyor.
Sekisui kimyasalının sürüş rolü
Şirket Sekisui Chemical, Japonya'nın güneş stratejisinin uygulanmasında merkezi bir oyuncu. Japonya Kalkınma Bankası'nın (DBJ) desteğiyle Sekisui, 2025'in başlarında Sekisui kimyasalları altında perowkit güneş pilleri geliştirecek, üretecek ve satacak yeni bir şirket kurdu. Projenin toplam maliyetinin 310 milyar yen (1.97 milyar $) üzerinde olduğu tahmin ediliyor ve devlet sübvansiyonları yoluyla finansmanın yarısı.
Sekisui, 2027 yılına kadar 100 megawatt'lık bir üretim hattının inşası için 90 milyar yen ile başlayarak kademeli bir yatırım stratejisi planlıyor ve ardından 2030'a kadar bir Gigawatt sınıf üretim hattı. Bu proje için, şirket Batı Japonların Sakai'deki keskin tesiste bitkileri satın alıp kullanacak. Amaç, 2030 mali yılına kadar yılda 1 gigawatt perovskit güneş pilleri gibi yeni hücrelerin üretimi için bir kapasite elde etmektir.
Şirket, teknolojisi için açık uygulama alanlarını tanımlamıştır: "Sistemin hafif ve esnek özelliklerini, özellikle kamu sektöründe, örneğin felaketlerde tahliye merkezleri olarak hizmet veren spor salonlarında uygulamak için kullanmak istiyoruz" diyor şirket. Uzun vadede, Sekisui masrafları seri üretim yoluyla azaltarak işleri genişletmeyi planlıyor ve aynı zamanda, özel sektördeki fabrikaların ve depoların çatılarına ve dış duvarlarına odaklanarak talep artırıyor.
Yatırımlar ve Üretim Planları
Sekisui Chemical, 2030 yılına kadar perovskit güneş pilleri için yılda 1 gigawatt üretim kapasitesi oluşturmayı planlıyor. Şirket, Japon hükümeti maliyetlerin yarısını kapsayan toplam 2 milyar dolar yatırım yapacak.
İlk adım, 2025'ten 2027'ye yılda 100 megawatt kapasiteli bir üretim hattı oluşturmaktır. Bu amaçla Sekisui Chemicals 90 milyar yen (yaklaşık 570 milyon dolar) yatırım yapıyor ve Osaka'da eski keskin bir bitkinin kısımlarını kullanıyor.
Devlet desteği ve ortaklıkları
Japon hükümeti projeyi aktif olarak destekliyor:
- Ekonomik İşler Bakanlığı, Sekisui Chemical'a yeşil dönüşüm için tedarik zincirlerinin genişletilmesi için programın bir parçası olarak bir finansman bildirimi verdi.
- %14'ü ile Japonya Devlet Geliştirme Bankası (DBJ), prodüksiyonu oluşturacak yeni kurulan şirket Sekisui Solar filminde yer alıyor.
Teknoloji ve uygulamalar
Sekisui Chemical, ince, esnek perovsky güneş pillerinin üretimi için rol-rool işleminde uzmanlaşmıştır. Hücrelerin mevcut özellikleri:
- Verimlilik:% 15
- Raf Ömrü: 10 Yıl
- Rol genişliği: 30 santimetre
Gelecekteki hedefler% 20'lik bir verimlilik ve 20 yıllık dayanıklılıktır. Hafif ve esnek güneş hücreleri, spor salonu gibi kamu binalarının çatılarına monte edilecektir. Daha sonra, fabrikaların ve depoların çatılarında ve duvarlarında uygulamalar planlanmaktadır.
Uzun vadeli hedefler
Japon hükümeti, yaklaşık 20 gigawatt üretimiyle 2040 yılına kadar elektrik üretimine katkıda bulunmaya çalışıyor. Sekisui Chemical, 2030 yılına kadar hükümetin bir gigawatt üretimi oluşturma hedefine ulaşmada merkezi bir rol oynamayı planlıyor.
Perovskit güneş pillerinde atılım: her zamankinden daha ucuz ve dayanıklı
Muazzam potansiyele rağmen, perovskit güneş pilleri hala bazı engellerle karşı karşıya. Silikon ile karşılaştırıldığında çok sınırlı olan raf ömrü ve yüksek başlangıç maliyetleri PSC'ler için en büyük zorluklardan ikisidir. Bununla birlikte, teknoloji gelişir ve araştırmacılar gelişmiş pasivasyon teknolojisi ve daha kararlı malzeme kombinasyonları gibi çözümler üzerinde çalışırlar.
2024'te Çinli bir üreticinin ilk kez ticari Perowskit hücrelerini sunduğu, bu da üreticinin en az on yıllık bir garantiyle 12 yıl boyunca çalışması gereken dikkate değer bir ilerleme kaydedildi. 25 yıllık bir süre boyunca, performanstaki düşüş aniden değil, doğrusal olarak öngörülebilirliği geliştirmelidir.
Maliyetlerde olumlu bir gelişme de belirgindir. Tahminler, Japonya'da şu anda 20 yen'den (yaklaşık 12 Eurocent) maliyetlerin 2040 yılına kadar watt başına 10 yen'e (yaklaşık altı Eurocent) düşeceğini varsaymaktadır. Maliyetlerdeki bu azalma, teknolojinin rekabet gücünü daha da artıracak ve geniş uygulamasını teşvik edecektir.
Almanya'da fizikçi Felix Lang, Perowskit-Halbles'ın dikkate değer bir mülkünü keşfetti: kendi kendini iyileştiren güçleri. Bu keşif, perovskit güneş pillerinin ömrünü önemli ölçüde genişletebilir ve Dünya ve Uzaydaki uygulamalarla güneş hücrelerinin ve röntgen cihazlarının iyileştirilmesine katkıda bulunabilir.
Japonya'nın Güneş Rönesansı
Japonya bir zamanlar güneş modüllerinin üretiminde dünya pazar lideriydi, ancak pazar payı Çinli üreticilerin rekabeti nedeniyle yüzde birine düştü. PSC teknolojisi ile Japonya, küresel pazarda tekrar daha güçlü bir pozisyon almak istiyor. Bu, Japonya'nın kamu ve özel sektörünün yenilenebilir enerjilerin araştırma ve geliştirilmesi üzerinde birlikte çalıştığı 1973 petrol krizinden sonraki zamanı anımsatıyor ve dünya güneş panelleri için pazar payı, Çin şirketleri tarafından daha düşük fiyatlarla elden geçirilmeden önce geçici olarak sollamaya başladı.
Mart 2011'de Japonya'daki nükleer felaketten bu yana, ülkenin güneş enerjisi sahnesi hızla gelişti. Günümüzde, güneş enerjisi üretimi, 2014 yılında sadece yüzde 1,9'luk bir paya kıyasla toplam enerji üretimine neredeyse yüzde 10 katkıda bulunuyor. Mevcut enerji planı, bu payı 2030 yılına kadar yüzde 36 ila 38'e çıkarmayı sağlıyor ve bu nedenle PSC teknolojisinin bu rakamları 2040'a kadar aşmak için merkezi bir rol oynaması gerekiyor.
İçin uygun:
Japonya'da yenilenebilir enerjilerin çeşitlendirilmesi
Perowskit güneş hücreleri Japon enerji stratejisinin bir odağı olsa da, ülke enerji karışımını çeşitlendirmek ve enerji güvenliğini artırmak için diğer yenilenebilir enerji kaynaklarına yatırım yapıyor. Japonya bir hidrojen toplumu olmaya çalışıyor ve 2017'den bu yana 2050 yılına kadar karbonyacılık hedefini de destekleyen bir hidrojen stratejisi izliyor. Japon hükümeti, 15 yıllık bir süre içinde yaklaşık 15 trilyon yen (yaklaşık 107 milyar dolar) hidrojen değer zincirine yatırım yapmayı planlıyor.
Buna ek olarak, Çevre Bakanı Shinjiro Koizumi, bakanlığın jeotermal enerjinin gelişimini hızlandırmak için öncülük edeceğini açıkladı. İdari Reform Bakanı Taro Kono, 2030 yılına kadar Japonya'nın jeotermal sistemlerini iki katına çıkarma hedefini açıkladı. Ucuz Yem -Tarifeler ve Yenilenebilir Enerjilerin Tanıtımı, artan sayıda jeotermal projeye yol açmalıdır.
Buna ek olarak, Japonya da uzun vadeli bir enerji kaynağı olarak füzyon enerjisini araştırıyor. Ülke, özel yatırımlar ve işbirliği önemli bir rol oynayarak füzyon enerjisinin gelişimini hızlandırmak için AB ve ABD ile işbirliği yapıyor. Mart 2024'ün sonunda 21 şirket, teknolojiyi ve standartları birlikte tanıtmak amacıyla kısa süre için Japonya Fusion Enerji Konseyi-J-Füzyonunu kurdu.
Küresel Enerji Geçişi için Çıkarımlar
Japonya'nın perovskit güneş pillerine büyük yatırımının küresel enerji manzarası üzerinde geniş kapsamlı etkileri olabilir. Teknoloji endüstriyel ölçekte başarılı bir şekilde kullanılırsa, özellikle geleneksel güneş parkları için sınırlı bir alana sahip yoğun nüfuslu uluslar için, diğer ülkeler için bir model olarak hizmet edebilir.
Japon hükümeti, yatırımlarının Perowskit güneş pillerinde başarılı olacağından emin. Kendi ülkesini tedarik ettikten sonra Japonya, bu yenilikçi teknolojiyi küresel enerji geçişine katkıda bulunabilecek ve Japonya'nın bir teknoloji lideri olarak konumunu güçlendirebilecek diğer ülkelere ihraç etmeyi planlıyor.
Perovskit güneş pillerinin gelişimi, çeşitli sektörlerde teknolojik liderliğini yeniden kazanma Japonya'nın daha geniş bir stratejisinin bir parçasıdır. Yenilenebilir enerjilere ek olarak Japonya, 2030 yılına kadar dünya pazarında yüzde 30'a ulaşmak amacıyla yazılım tanımlı araçlar (SDV) gibi gelecekteki diğer teknolojilere de büyük yatırımlar yapıyor.
Japonya'nın enerjik geleceği için bir güneş daha fazla gelişme
Japonya'nın Perowskit Solar hücrelerine yatırımı, enerji manzarasının dönüşümünde belirleyici bir adım atıyor. 2040 yılına kadar 20 nükleer reaktöre karşılık gelen bir kapasite kurma planları, ülkenin bu yenilikçi teknolojiye olan güvenini ve bunların enerji geçişine katkılarını göstermektedir.
Esnekliği, hafifliği ve verimliliği ile Perowskit teknolojisi, özellikle Japonya gibi yoğun nüfuslu bir ülke için benzersiz avantajlar sunuyor. Dayanıklılık ve maliyetler konusunda hala zorluklar olmasına rağmen, araştırma ve geliştirmedeki sürekli ilerleme, bu engellerin aşılabileceğini göstermektedir. 2030 yılına kadar bir gigawatt üretimi amacıyla kademeli uygulama stratejisi, iddialı uzun vadeli hedeflerin temelini attı.
Perovskit güneş hücrelerinin geniş bir şekilde tanıtımı, Japonya'nın iklim hedeflerine ulaşmasına ve fosil yakıtlara ve nükleer enerjiye bağımlılığı azaltmasına yardımcı olmakla kalmadı, aynı zamanda güneş teknolojisinin önde gelen bir sağlayıcısı olarak konumunu geri yüklemeye yardımcı oldu. Yerli iyot üretiminin ve kapsamlı devlet yatırımlarının stratejik kullanımı, Japonya'nın bu gelecek odaklı teknolojide başarılı olma kararlılığının altını çizmektedir.
Hem teknolojik yeniliği hem de ekonomik stratejiyi içeren bu kapsamlı yaklaşımla Japonya, kendini küresel enerji geçişinde öncü olarak konumlandırıyor ve geleceğin sürdürülebilir enerji üretimine umut verici bir yol gösteriyor. Bu planın başarısı sadece Japonya için değil, küresel sürdürülebilir enerjiyi etkileme çabaları için de büyük önem taşıyabilir.
İçin uygun:
Küresel pazarlama ve iş geliştirme ortağınız
☑️İş dilimiz İngilizce veya Almancadır
☑️ YENİ: Ulusal dilinizde yazışmalar!
Konrad Wolfenstein
Size ve ekibime kişisel danışman olarak hizmet etmekten mutluluk duyarım.
iletişim formunu doldurarak benimle iletişime geçebilir +49 89 89 674 804 (Münih) numaralı telefondan beni arayabilirsiniz . E-posta adresim: wolfenstein ∂ xpert.digital
Ortak projemizi sabırsızlıkla bekliyorum.
