日本看到了超薄柔性太阳能电池板的光明前景

快速阅读: 据《今日日本》最新报道，日本投资超薄柔性钙钛矿太阳能板，以实现可再生能源目标并挑战中国。尽管面临效率和毒性问题，日本计划到2040年安装20吉瓦钙钛矿发电能力。

日本正在大力投资一种新型超薄柔性太阳能板，希望借此实现可再生能源目标，同时挑战中国在该领域的主导地位。柔韧的钙钛矿面板非常适合多山的日本，因为日本缺乏适合传统太阳能农场的平坦土地。而这种面板的关键成分是碘，日本的产量超过除智利外的任何国家。

然而，这一举措面临一些障碍：钙钛矿面板含有有毒的铅，而且目前发电效率较低，使用寿命也比硅基产品短。

尽管如此，日本计划在2050年实现碳中和，并希望打破中国的太阳能霸主地位，因此，钙钛矿电池被认为是“实现脱碳和工业竞争力的最佳王牌”，产业大臣内藤靖于11月表示。他说道：“我们必须不惜一切代价成功地将这些技术应用到社会中。”

政府正提供丰厚的激励措施以推动企业参与，包括向塑料制造商积水化学提供157亿日元（约合10亿美元）的补贴，用于建设一座工厂，到2027年生产足够的钙钛矿太阳能板，以产生100兆瓦的电力，足以供3万户家庭使用。

到2040年，日本希望安装足够多的钙钛矿面板，以产生20吉瓦的电力，相当于增加约20座核反应堆的发电量。这将有助于日本实现到2040年让可再生能源满足高达50%电力需求的目标。

到那时，日本计划通过太阳能发电，包括钙钛矿和硅基太阳能电池，满足全部电力需求的29%，远高于2023年的9.8%。这将有助于日本实现到2040年让可再生能源满足高达50%电力需求的目标。

东京大学下一代太阳能技术专家世川宏表示：“为了增加可再生能源并实现碳中和，我认为我们必须调动所有可用的技术。”他说：“钙钛矿太阳能板可以从原材料到生产再到安装全部在国内完成。从这个意义上说，它们可以显著促进能源安全和经济安全。”

东京希望避免重演过去日本太阳能产业的兴衰。在2000年代初，日本制造的硅基太阳能板几乎占全球市场的近一半。如今，中国控制了全球太阳能供应链的80%以上，从关键原材料的生产到模块组装。

硅基太阳能板由薄片制成，经过加工成为发电单元。它们必须用强化玻璃板和金属框架保护，使最终产品笨重且沉重。而钙钛矿太阳能电池则是通过印刷或涂刷碘和铅等原料到薄膜或平板玻璃等表面上制成的。最终产品厚度仅有一毫米，重量仅为传统硅基太阳能电池的十分之一。

钙钛矿面板的柔韧性意味着它们可以安装在不平整和弯曲的表面，这是日本的一个重要特点，因为全国70%的地区都是山区。这些面板已经在多个项目中投入使用，包括一座将于2028年完工的46层东京建筑。日本西南部城市福冈也表示希望用钙钛矿面板覆盖一个穹顶式棒球场。

主要电子产品品牌松下正在研究如何将钙钛矿集成到窗户玻璃中。松下钙钛矿光伏开发部门总经理金子幸弘指着公司东京办公室周围玻璃覆盖的高楼说道：“如果这些窗户都集成了太阳能电池呢？”他表示，这样可以在用电的地方发电，减轻国家电网的负担。

尽管充满热情，但钙钛矿面板距离大规模生产仍有很长的路要走。它们的效率仍低于硅基产品，寿命只有十年，而传统产品的寿命为三十年。此外，它们所含的有毒铅也意味着使用后需要小心处理。

然而，这项技术正在迅速发展。一些原型机的发电能力已接近硅基面板，其耐用性预计很快将达到二十年。世川教授认为，到2040年，日本可能拥有40吉瓦的钙钛矿发电能力，而这项技术也可能加快其他地区的可再生能源发展。

世川表示：“我们不应将其视为硅基或钙钛矿中的一个选择，而应思考如何最大化利用可再生能源的能力。”“如果日本能展示一个好的模式，我认为它可以推广到海外。”

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