Япония и целият свят загубиха позиции от Китай на пазара на силициеви соларни панели. Според Международната агенция по енергетика китайските компании контролират повече от 80% от глобалната верига за доставка на силициеви соларни панели и дори повече от поликристалния силиций за такива панели. Ситуацията може да се промени само с помощта на нови решения, които според японците трябва да бъдат тънкослойни перовскитни слънчеви панели.
„Спечелихме в технологиите, но загубихме в бизнеса“, каза Хироо Иноуе, генерален директор на Японската агенция за природни ресурси и енергия, добавяйки, че японските фирми са претърпели подобна съдба в течнокристалните дисплеи и полупроводниците. Но в Япония продължават да смятат, че инженерните и научни кадри в страната все още имат качествено преимущество пред Китай.
Масовото производство на тънкослойни перовскитни слънчеви панели може да бъде лостът, който ще преобърне господството на Китай на пазара на слънчеви клетки
Най-малкото японските власти не пестят средства, за да тласнат местните компании към масово производство на перовскитни елементи. Например, наскоро бяха отпуснати над 400 милиона долара за тези цели и властите няма да се ограничат до това. В САЩ също се отделят бюджетни средства за разработването на перовскитни слънчеви клетки.
Перовскитните слънчеви клетки започнаха своя възход преди по-малко от десет години. Днес масово произвежданите силициеви соларни клетки имат ефективност не повече от 22%. Експерименталните перовскитни клетки, които се подготвят за масово производство, са готови да стартират с ефективност от 25%. Към това се добавя много по-малко енергоемкото производство на перовскитни панели, което не изисква изпичане като силиконовите пластини.
Перовскитът може да се нанася и от течна фаза върху филми, което ще направи възможно покриването на почти всяка повърхност с фотопанели
Усещат се като фотографски филм, само че много по-широк, казват разработчиците. Дебелината на перовскитния слой е само 1 микрон. Силицият е 20 пъти по-дебел и по-тежък. Това е остаряла технология от миналият век, казват в Япония.
Sekisui Chemical възнамерява да бъде един от първите, които ще започнат масово производство на перовскитни фотопанели в Япония. В нов завод ще се произвеждат перовскитни плоскости на рула с ширина 30 см. Строителството на завода вече е започнало. Очаква се производството да започне през 2025 г. Такива панели могат да се използват и на закрито, като събират енергия от светлина, където е възможно. Обикновените слънчеви панели, изработени от силиций, дори не могат да мечтаят за това. Има толкова много място за гъвкави панели, че тази ниша няма да бъде запълнена скоро.
Важен аспект на производството на перовскитни панели ще бъде независимостта от доставките на суровини от Китай. За Япония и други напреднали страни това е едно от най-болезнените места. „Вижте какво прави Китай с полупроводниците. „Това е подигравка“, казва ученият Цутомо Миясака, един от водещите експерти в страната по перовскит, имайки предвид експортните ограничения на Пекин за редкоземните елементи галий и германий, използвани в чиповете. „А компонентите от перовскит могат да се произвеждат в страната.“
По-специално, перовскитните фотоклетки изискват много йод за производство
Япония е един от най-големите доставчици на този елемент в света. Една трета от йода на световния пазар се произвежда в Япония. Само Чили доставя повече йод. Япония може да не се страхува от зависимостта от Китай в случай на масово производство на перовскитни клетки.
На хартия всичко звучи добре, но значителен недостатък на перовскитните соларни клетки остава тяхната висока чувствителност към влагата от околния въздух. Това бързо съсипва потенциално добри панели. Те трябва да бъдат защитени от това и японски учени създадоха обещаващ уплътнител, който предотвратява деформацията на панелите. Панелите на Sekisui Chemical могат да издържат до 10 години и да останат ефективни през това време. Прехвалената дълготрайност на силициевите слънчеви панели, между другото, се оказа далеч от обявените 25 години. Те също започват да се разграждат бързо след 10 години употреба.
Японският премиер Фумио Кишида обеща да направи технологията за перовскитни соларни панели комерсиално жизнеспособна в рамките на две години. Япония е внесла около 90% от своята енергия, откакто затвори повечето си ядрени централи след ядрената катастрофа във Фукушима през 2011 г. Целта е амбициозна, но японските инженери и служители са оптимисти, цитирайки последните технологични постижения. „Колкото по-сложна е [технологията за производство], толкова по-трудно ще бъде за китайците да я копират“, каза Миясака, професор в университета Тоин в Йокохама и бивш служител в лабораторията за соларни технологии на Fujifilm.