Japan treibt Photovoltaik-Innovationen mit Sphelar-Zellen und Perowskit-Förderung voran

Die japanische Innovationsstrategie im Photovoltaik-Sektor verfolgt einen zweigleisigen Ansatz, der sowohl die traditionelle Geometrie von Solarmodulen als auch die Markteinführung neuer Hochleistungsmaterialien umfasst. Die Kyosemi Corporation hat mit der Entwicklung sphärischer Mikro-Solarzellen unter dem Markennamen Sphelar eine Abkehr vom etablierten Flachpanel-Design eingeleitet. Parallel dazu initiiert die japanische Regierung über das Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie (METI) gezielte staatliche Unterstützung, um die Kommerzialisierung flexibler Perowskit-Solarzellen zu beschleunigen. Ankündigungen des METI zu Subventionen für Perowskit-Feldversuche erfolgten im Februar 2026, während erste Berichte über die Wirksamkeit der Sphelar-Zellen aus dem Frühjahr 2026 stammen.

Die Sphelar-Technologie von Kyosemi basiert auf winzigen, kugelförmigen photovoltaischen Mikro-Zellen mit Durchmessern von einem bis zwei Millimetern. Diese sphärische Form ermöglicht die nahezu omnidirektionale Erfassung von direktem, reflektiertem und diffusem Sonnenlicht, wodurch der Bedarf an komplexen Nachführsystemen entfällt. Tests Anfang 2026 bestätigten eine Energieumwandlungseffizienz von nahezu 20 Prozent, was die Zellen zu einem wettbewerbsfähigen Ersatz für konventionelle Siliziummodule macht. Ein wesentlicher Aspekt der Herstellung ist die Nutzung von Mikrogravitationsexperimenten im Japan Microgravity Center (JAMIC), das eine 710 Meter tiefe vertikale Testanlage in der ehemaligen Kohlemine in Kamisunagawa-cho, Hokkaido, betreibt. In diesem Umfeld kristallisieren geschmolzene Siliziumtropfen im freien Fall zu nahezu perfekten Sphären, was laut Kyosemi die Produktionskosten im Vergleich zur herkömmlichen Herstellung von Flachzellen halbiert und den Verschnitt des Rohstoffs minimiert.

Parallel zu dieser geometrischen Neuerung forciert die japanische Regierung die Entwicklung der nächsten Generation von Dünnschichttechnologie. Das METI kündigte für das Fiskaljahr 2026 Subventionen für den Einsatz flexibler Perowskit-Solarzellen in Überseeversuchen an, um deren Markteintritt zu beschleunigen und Japans globale Führungsposition zu stärken. Diese strategische Maßnahme ist Teil eines umfassenderen Plans, der das Ziel verfolgt, bis 2040 eine installierte Kapazität von 20 Gigawatt (GW) durch Perowskit-Zellen zu erreichen. Unternehmen wie Panasonic Holdings planen die Kommerzialisierung von Glas-integrierten Paneelen für 2026, während EneCoat Technologies eine Massenproduktionsanlage im selben Jahr in Betrieb nehmen möchte. Die staatliche Förderung, die auch über den Green Innovation Fund mit einem Budget von 421 Milliarden Yen für 2024 erfolgte, zielt darauf ab, die Abhängigkeit von chinesischen Lieferketten zu reduzieren, da Japan über reichliche Jodreserven verfügt, einen Schlüsselbestandteil von Perowskiten.

Die Sphelar-Zellen bieten durch eine Lichtdurchlässigkeit von 20 bis 80 Prozent einzigartige Anwendungsszenarien, beispielsweise als transparente, energieerzeugende Fensterfassaden in Hochhäusern, was die architektonische Integration erleichtert. Die Fähigkeit, Licht von beiden Seiten aufzunehmen und in bestehenden Strukturen oder Unterhaltungselektronik eingesetzt zu werden, positioniert Sphelar als eine potenziell disruptive Technologie. Die Kombination aus der geometrischen Revolution durch Sphelar und der materialwissenschaftlichen Weiterentwicklung durch staatlich geförderte Perowskite unterstreicht Japans mehrdimensionalen Vorstoß, die technologische Vormachtstellung im Sektor der erneuerbaren Energien zu sichern und sich von monolithischen Solarmodulen zu lösen.