日本新太陽能技術 改變再生能源市場

2024年1月30日

長期以來,由於中國控制了硅供應鏈,使得太陽能板市場被中國所主導。但是隨著日本研發出不需使用硅,而是採用稱為鈣鈦礦的礦物材料製成的新型太陽能板,太陽能板形勢可能正在發生改變,這為全球可再生能源市場的格局帶來變革契機。
▲嶄新太陽能系統
傳統的太陽能板使用硅製成,而中國在硅市場上佔有主導地位。為了限制中國對太陽能市場的壟斷,各國一直在尋找與太陽能發電不同的方法。現在,日本工程師認為他們在一種類似相機膠片的太陽電池中找到了答案,該電池使用鈣鈦礦晶體結構將陽光轉換為電力。這項發明的原創者是日本科學家、橫濱都市大學教授宮坂勉。碘是製造太陽能膜的關鍵元素,日本是全球第二大碘生產國。
過去十年,一直有對鈣鈦礦用於太陽能的研究,但是其效率低於典型的硅太陽能板,且在潮濕環境下會劣化。美國密西根大學化學工程助理教授龔希文表示:「硅太陽電池效率很高並可以使用很長時間,但高效率也意味著高成本。為了製造高純度硅,需要1000多度的高溫,否則效率就不會那麼好。」
為提高效率,鈣鈦礦先前被用於玻璃包覆的硅基複合太陽能板中。但現在,技術進步使得不含硅的鈣鈦礦太陽電池效率可與傳統硅電池相媲美。儘管潮濕仍是一個問題,鈣鈦礦太陽能板應用範圍更廣。與硅太陽能板不同,這種太陽能板非常薄、輕並且靈活。宮坂告訴《華爾街日報》:「假設你住在公寓沒有自己的屋頂,你仍可以把鈣鈦礦電池裝在陽台上。可以把它想像成一種家用電器。」
▲改變格局
《華爾街日報》描述可再生能源已成為「地緣政治棋子」,各國試圖改變中國在太陽能市場的主導地位。目前,中國公司控制了全球80%以上的硅太陽能面板供應鏈,根據國際能源署,「到2025年,全球幾乎全部依賴中國供應太陽能板關鍵原材料。」
宮坂對《華爾街日報》表示:「看看中國在半導體領域的所作所為,這是欺負人。」他提到中國對太陽能板重要組件的出口限制,「用鈣鈦礦電池,組件可以國內生產。」自2011年福島核事故後,日本為關閉大部分核電廠,導致90%的能源依賴進口。日本工程師相信他們的工藝將使日本保持競爭優勢,因為製造均勻的超薄鈣鈦礦層非常困難。宮坂表示:「越困難,中國就越難仿效。」

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