توسط : ژاپن با هدف دستیابی به کربن‌خنثی تا سال ۲۰۵۰ و کاهش وابستگی به چین، سرمایه‌گذاری گسترده‌ای را روی پنل‌های خورشیدی فوق‌نازک و انعطاف‌پذیر پروسکایتی آغاز کرده است. این فناوری نوظهور می‌تواند انقلابی در مسیر تولید انرژی تجدیدپذیر این کشور ایجاد کند.
ژاپن با سرمایه‌گذاری روی فناوری صفحات خورشیدی نازک و انعطاف‌پذیر پروسکایت، گامی بلند در مسیر تحقق اهداف انرژی تجدیدپذیر خود برداشته است. این فناوری نوظهور که به‌ویژه برای کشورهای کوهستانی مانند ژاپن با محدودیت زمین‌های مسطح مناسب است، می‌تواند توازن جدیدی در رقابت جهانی انرژی خورشیدی ایجاد کند و وابستگی به تولیدات چینی را کاهش دهد.
یکی از مزیت‌های کلیدی ژاپن در این زمینه، دسترسی به ماده اولیه حیاتی این فناوری است. این کشور پس از شیلی، دومین تولیدکننده بزرگ ید در جهان محسوب می‌شود که یکی از اجزای اصلی ساخت سلول‌های پروسکایت است. بااین‌حال، چالش‌هایی مانند وجود مقادیر اندک سرب در ترکیب این صفحات و همچنین بازده انرژی و طول عمر کمتر نسبت به پنل‌های سیلیکونی مرسوم، هنوز نیاز به تحقیقات و توسعه بیشتر دارد.
«یوجی موتو»، وزیر صنعت ژاپن، نوامبر گذشته تأکید کرد که با توجه به هدف رسیدن به کربن‌خنثی تا سال ۲۰۵۰ و تمایل به شکستن سلطه چین بر صنعت خورشیدی، سلول‌های پروسکایتی «بهترین برگ برنده ما برای دستیابی هم‌زمان به کربن‌زدایی و رقابت‌پذیری صنعتی» هستند: «باید به هر قیمتی در پیاده‌سازی این فناوری در جامعه موفق شویم.»
دولت ژاپن برای جلب همراهی صنعت، مشوق‌های در نظر گرفته است؛ ازجمله اختصاص یارانه‌ای به ارزش ۱۵۷ میلیارد ین (معادل یک میلیارد دلار) به شرکت پلاستیک‌سازی Sekisui Chemical برای احداث کارخانه‌ای که قرار است تا سال ۲۰۲۷ به‌اندازه ۱۰۰ مگاوات پنل پروسکایتی تولید کند.
ژاپن روی پنل‌های خورشیدی پروسکایتی فوق‌نازک و انعطاف‌پذیر حساب باز کرده است
ژاپن قصد دارد تا سال ۲۰۴۰ به‌اندازه‌ای پنل خورشیدی پروسکایتی نصب کند که بتواند ۲۰ گیگاوات برق، معادل ظرفیت تقریبی ۲۰ رآکتور هسته‌ای، تولید کند. این برنامه بخشی از تلاش گسترده ژاپن برای رسیدن به هدف تأمین ۵۰ درصد از برق کشور از منابع تجدیدپذیر تا سال ۲۰۴۰ است.
در این مسیر، تجهیزات خورشیدی، ازجمله سلول‌های مبتنی بر پروسکایت و سیلیکون، نقشی کلیدی خواهد داشت و قرار است تا سال ۲۰۴۰ حدود ۲۹ درصد از کل تقاضای برق را پوشش دهد. این رقم در سال ۲۰۲۳ تنها ۹.۸ درصد بود.
«هیروشی سگاوا»، متخصص فناوری خورشیدی در دانشگاه توکیو، دراین‌باره گفت: «برای افزایش سهم انرژی تجدیدپذیر و دستیابی به کربن‌خنثی، فکر می‌کنم باید از تمام فناوری‌های موجود استفاده کنیم. پنل‌های خورشیدی پروسکایتی را می‌توان به‌طور کامل در داخل کشور تولید کرد؛ از تهیه مواد اولیه گرفته تا ساخت و نصب نهایی. از این نظر، این فناوری می‌تواند به‌طور چشمگیری به امنیت انرژی و امنیت اقتصادی کمک کند.»
پنل‌های خورشیدی سیلیکونی از ویفرهای نازکی ساخته شده‌اند که باید با شیشه‌های تقویت‌شده و قاب‌های فلزی محافظت شوند؛ مسئله‌ای که آن‌ها را سنگین و دست‌وپاگیر می‌کند. اما سلول‌های خورشیدی پروسکایتی از طریق چاپ یا پاشش موادی مانند یُد و سرب روی سطوحی مانند فیلم یا شیشه تخت ساخته می‌شوند.
محصول نهایی می‌تواند تنها یک میلی‌متر ضخامت داشته و یک‌دهم وزن سلول‌های خورشیدی سیلیکونی معمولی را داشته باشد. علاوه‌براین، قابلیت انعطاف پنل‌های پروسکایتی این امکان را می‌دهد که روی سطوح ناهموار یا منحنی نصب شوند. این ویژگی کلیدی برای کشوری مانند ژاپن که ۷۰ درصد از خاک آن کوهستانی است، بسیار اهمیت دارد.
پنل‌های پروسکایتی هم‌اکنون در چندین پروژه، ازجمله در یک ساختمان ۴۶ طبقه در توکیو که قرار است تا سال ۲۰۲۸ تکمیل شود، وارد فاز اجرا شده است.
دستاورد محقق ایرانی: بهینه‌سازی و افزایش راندمان سلول‌های خورشیدی پروسکایت
