发表于：2025年3月13日 /更新，发表于：2025年3月13日 - 作者： Konrad Wolfenstein
新的超级太阳能电池（Perovskit）应使用Sekisui化学图像加速日本的日本太阳能策略：XPERT.Digigital
未来的能源技术：日本与Perowskit细胞的突破
高级太阳能：日本的能源过渡方式
日本随着Perovskit太阳能电池（PSC）的开发在太阳能技术方面取得了重大进展，这些太阳能电池有可能从根本上改变该国的能源格局。这种创新的技术不仅应支持日本雄心勃勃的气候目标，而且还应减少对化石燃料和核电的依赖。这些超级太阳能电池具有柔性，光线和高效的特性，到2040年可以实现发电能力，该电池对应于20个核反应堆，从而对日本能量过渡做出了决定性的贡献。
革命性的Perovskit技术
Perowskit太阳能电池从根本上与常规太阳能电池有所不同，并承诺使用太阳能的方式进行革命。与传统的基于硅的太阳能电池板相反，PSC的特征是其高适应性，低重量以及其生产中的弯曲和灵活性。这些特性使它们对于人口稠密的日本环境特别有价值，由于区域有限，传统的太阳能电池板通常是不切实际的。
Perowskit太阳能电池的多功能性打开了全新的应用。得益于您的半透明和灯光设计，您可以安装在建筑墙壁和窗户，汽车屋顶和路灯上，以便这些区域可用于产生能源。在空间有限的城市中，这种灵活性尤为重要，在没有其他空间要求的情况下，最大化能源的产生至关重要。
在效率方面，Perovskit太阳能电池取得了令人印象深刻的进步。现在，它的效率在传统的硅晶体面板的水平上为26.1％，趋势进一步提高，而硅技术似乎在很大程度上耗尽了。这种可能性尤其有望与硅面板结合使用，这意味着目前可以提高效率至35％以上。此外，PSC的灵活性可以从风和太阳能系统开发混合系统，从而进一步提高可再生能源的效率。
适合：
日本通过碘生产的战略优势
加强日本在钙化太阳能电池发展中地位的重要方面是它是世界第二大碘生产商的作用。碘是Perovskit太阳能电池生产的必要部分。这种资源地位使日本能够建立独立的供应链，并为国内行业提供有希望的发展机会。通过使用这种自然资源，日本可以创建一大部分生产链，该链在很大程度上独立于国外，以生产大量的perovsky太阳能电池。
日本雄心勃勃的太阳能计划
日本政府提出了一项雄心勃勃的计划来使用Perowskit技术。该国的目标是在2040财政年度之前安装20吉瓦的太阳能容量，这与大约20个核反应堆的性能相对应。有了这种能力，日本不仅可以关闭其主动核反应堆，而且还可以避免建造新的核电站，以涵盖如果用化石燃料关闭发电厂，以满足未来的能源需求。
该计划是更全面的能源计划的一部分。 2025年3月13日，日本政府完成了一项基本能源政策的草案，该政策旨在将电力组合中可再生能源的比例提高到2040年，最高可达50％，以满足不断上升的电力需求。 2021年10月，日本已经续签了他的能源计划，可再生能源是主要赢家。第六次“战略能源计划”首次呼吁建立太阳能，风能和水力发电以及2030年的生物质作为日本能源发电的最重要来源，计划在能源组合中占36％至38％的份额。
Sekisui Chemical的驾驶角色
该公司Sekisui Chemical是实施日本太阳能战略的核心参与者。在日本开发银行（DBJ）的支持下，Sekisui于2025年初成立了一家新公司，该公司将在Sekisui Chemicals下开发，制造和出售Perowskit太阳能电池。该项目的总成本估计超过3100亿日元（19.7亿美元），其中一半是通过州补贴的一半。
Sekisui正在计划逐步的投资策略，从900亿日元开始，用于建造100兆瓦的生产线，直到2027年，然后是Gigawatt Class Production Line直到2030年。对于该项目，该公司将在西部Sakai的Sharp Plant中购买和使用植物。目的是实现生产新电池的能力，例如2030财政年度每年1吉瓦的钙化太阳能电池。
该公司已经定义了其技术的明确应用领域：“我们希望使用系统的轻巧和灵活的特性来促进其应用，尤其是在公共部门，例如在体育馆中充当灾难中疏散中心的体育馆，”该公司说。从长远来看，Sekisui计划通过通过大规模生产来降低成本来扩大业务，同时需求正在提高，重点是私营部门的工厂和仓库的屋顶和外墙。
投资和生产计划
Sekisui Chemical计划在2030年为Perovskit太阳能电池每年建造1吉瓦的制造能力。该公司将总共投资约20亿美元，日本政府支付了一半的费用。
第一步是建立一条生产线，每年从2025年到2027年，其容量为100兆瓦。为此，Sekisui Chemicals投资了900亿日元（约合5.7亿美元），并使用大阪以前的夏普工厂的一部分。
国家支持和伙伴关系
日本政府积极支持该项目：
- 经济事务部向Sekisui Chemical提供了一份资金通知，作为扩大绿色转型供应链的计划的一部分。
- 日本国家开发银行（DBJ）占14％，参与了新成立的公司Sekisui太阳能电影，该电影将建立生产。
技术和应用
Sekisui Chemical专门研究薄柔韧性佩罗维斯基太阳能电池的角色到倾斜过程。细胞的当前特性是：
- 效率：15％
- 保质期：10年
- 角色宽度：30厘米
未来的目标是20％的效率，耐用性为20年。光线和灵活的太阳能电池将安装在体育馆等公共建筑的屋顶上。后来，计划在工厂和仓库的屋顶和墙壁上进行应用。
长期目标
日本政府正在努力到2040年为电力发电做出贡献，其产量约为20吉瓦。 Sekisui Chemical计划在实现政府的目标中发挥核心作用，即在2030年建立Gigawatt生产。
Perovskit太阳能电池的突破：比以往任何时候都便宜且耐用
尽管潜力巨大，但Perovskit太阳能电池仍面临一些障碍。与硅相比，保质期非常有限，高初始成本是PSC面临的两个最大挑战。但是，技术改进，研究人员从事解决方案的工作，例如改进的钝化技术和更稳定的材料组合。
2024年，中国制造商首次介绍了商业Perowskit细胞，该细胞应在不辍学的情况下工作12年，而制造商至少要有十年的保证，因此取得了显着进展。在25年的时间里，性能的下降不应突然而是线性，这可以提高可预测性。
成本也很明显。预测假设日本目前20日元（约12欧元）的成本将降至2040年的10日元（约6欧元）。降低成本将进一步提高技术的竞争力并促进其广泛的应用。
在德国，物理学家Felix Lang发现了Perowskit-Halbles的非凡特性：他们的自我修复力量。这一发现可以显着延长Perovskit太阳能电池的寿命，并有助于改善太阳能电池和X射线设备，并在地球和太空中应用。
日本的太阳复兴
日本曾经是太阳能模块生产的世界市场领导者，但由于中国制造商的竞争，市场份额下降到不到百分之一。利用PSC技术，日本希望再次在全球市场上处于更强的地位。这让人联想到1973年石油危机之后的时间，当日本的公共和私营部门共同开发了可再生能源的研究和开发，太阳能电池板的世界市场份额暂时超过了中国公司以较低的价格大修。
自2011年3月在日本发生核灾难以来，该国的太阳能现场发展迅速。如今，太阳能发电对总能源产量的贡献近10％，而2014年仅占1.9％的份额。当前的能源计划将这一份额提高到2030年的36％至38％，在2040年之前，PSC技术应发挥核心作用，以便到2040年超过这些数字。
适合：
日本可再生能源的多样化
虽然Perowskit太阳能电池是日本能源战略的重点，但该国还投资于其他可再生能源，以使其能源组合多样化并提高能源安全。日本努力成为一个氢社会，并自2017年以来一直在采取氢气策略，该战略也支持2050年的脱碳目标。日本政府计划在15年的时间内投资约15万亿日元（约1,070亿美元）的氢价值链。
此外，环境部长Shinjiro Koizumi宣布，该部将领导加速地热能的发展。行政改革部长塔罗·科诺（Taro Kono）宣布了到2030年将日本的地热系统加倍的目标。廉价的饲料 - 关税和促进可再生能源应导致越来越多的地热项目。
此外，日本还将融合能作为长期能源来源。该国与欧盟和美国合作，加快融合能源的发展，私人投资和合作发挥着重要作用。在2024年3月底，21家公司创立了日本融合能源委员会J融合，以简短的目的是共同推广技术和标准。
对全球能源过渡的影响
日本对佩洛维斯基太阳能电池的大量投资可能会对全球能源景观产生深远的影响。如果该技术在工业规模上成功使用，则可以作为其他国家的典范，尤其是对于人口稠密的国家而言，传统太阳能公园空间有限。
日本政府相信其投资将在Perowskit太阳能电池中取得成功。在提供自己的国家之后，日本计划将这项创新技术出口到其他国家，这可能有助于全球能源过渡并加强日本作为技术领导者的地位。
Perovskit太阳能电池的发展也是日本更广泛策略的一部分，以重新获得各个部门的技术领导力。除了可再生能源外，日本还对其他未来技术（例如软件定义的车辆（SDV））进行了大量投资，目的是到2030年在世界市场上达到30％的份额。
日本充满活力的未来的太阳能发展
日本对Perowskit太阳能电池的投资标志着其能源景观转变的决定性步骤。雄心勃勃的计划在2040年之前安装能力，该计划与20个核反应堆相对应，这表明该国对这项创新技术的信任及其对能源过渡的贡献。
Perowskit Technology凭借其灵活性，轻巧和效率，具有独特的优势，尤其是对于人口稠密的国家而言。尽管在耐久性和成本方面仍然存在挑战，但研发的持续进展表明可以克服这些障碍。逐步实施战略，目的是到2030年的Gigawatt生产奠定了雄心勃勃的长期目标的基础。
广泛引入Perovskit太阳能电池不仅可以帮助日本实现其气候目标，并减少对化石燃料和核电的依赖，而且还可以恢复其作为太阳能技术领先的太阳能技术提供商的地位。国内碘生产的战略使用和广泛的国家投资强调了日本在未来以这种面向导向的技术中取得成功的决心。
通过这种广泛的方法，包括技术创新和经济战略，日本将自己定位为全球能源过渡的先驱，并为未来的可持续能源产生展示了有希望的途径。该计划的成功不仅对日本非常重要，而且对于全球影响可持续能源的努力而言。
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