Японские инновации в солнечной энергетике: сферические элементы Sphelar и поддержка перовскитов

Японская индустрия возобновляемой энергетики развивается по двум ключевым направлениям, бросая вызов традиционной парадигме плоских фотоэлектрических панелей и одновременно форсируя внедрение материалов нового поколения. Корпорация Kyosemi разработала сферические микросолнечные элементы под брендом Sphelar, которые, по сообщениям начала 2026 года, демонстрируют высокую эффективность. Эти элементы диаметром всего один-два миллиметра способны улавливать прямой, отраженный и рассеянный солнечный свет практически со всех направлений, что устраняет потребность в дорогостоящих системах слежения за солнцем.

Эффективность преобразования энергии Sphelar достигает почти 20%, что сопоставимо с показателями лучших коммерческих плоских аналогов, при этом технология обещает более устойчивое производство. Производственный процесс Sphelar минимизирует отходы кремния, используя микрогравитационные эксперименты, проводимые в Японском центре микрогравитации (JAMIC), для формирования сферических ячеек из расплавленного кремния. Эта геометрия сбора солнечной энергии открывает возможности для интеграции в изогнутые или нетрадиционные поверхности, такие как окна зданий и фасады.

Параллельно с разработкой Sphelar, правительство Японии, в лице Министерства экономики, торговли и промышленности (METI), объявило о планах по субсидированию зарубежных испытаний гибких перовскитных солнечных элементов, начиная с 2026 финансового года. Это стратегическое решение направлено на ускорение вывода перовскитов на мировой рынок и закрепление за Японией статуса лидера в области солнечных технологий следующего поколения. Национальные амбиции в отношении перовскитов значительны: Япония установила цель по их развертыванию на уровне 20 гигаватт к 2040 году, что сопоставимо с мощностью 20 атомных электростанций. Эта цель является частью более широкого энергетического плана, направленного на достижение углеродной нейтральности.

Промышленность демонстрирует высокую готовность к переходу: такие компании, как Panasonic Holdings, нацелены на коммерциализацию своих стеклоинтегрированных панелей уже в 2026 году, а EneCoat Technologies планирует запуск крупномасштабного производства в том же году. Разработка Sphelar представляет собой прямое оспаривание векового стандарта плоской конструкции, заложенного Чарльзом Фриттсом в 1883 году. В то же время, правительственная поддержка перовскитов, которые тоньше, легче и гибче, подчеркивает стремление Японии к диверсификации и внедрению прорывных материалов в условиях ограниченности территорий.

В рамках скоординированных действий METI также планирует пятилетнюю схему с бюджетом в 210 миллиардов иен, начиная с 2026 финансового года, для поощрения использования безуглеродной электроэнергии, включая перовскиты, в промышленных объектах. Эти меры — от фундаментальных разработок Kyosemi до государственных субсидий — подчеркивают стратегический императив Японии формировать мировые тенденции, преодолевая ограничения традиционных решений через инновации в геометрии и материаловедении.