Японські інновації: Sphelar-сфери та державна підтримка перовскітів кидають виклик плоским панелям

Японська індустрія відновлюваної енергетики демонструє подвійний технологічний наступ, спрямований на зміцнення свого становища у світовій сонячній енергетиці. Корпорація Kyosemi розробила сферичні фотоелектричні мікроелементи під маркою Sphelar, які пропонують альтернативу столітньому стандарту плоских панелей. Паралельно з цим, уряд Японії, зокрема Міністерство економіки, торгівлі та промисловості (METI), анонсувало субсидування закордонних випробувань гнучких перовскітних сонячних елементів для прискорення їх комерціалізації.

Технологія Sphelar від Kyosemi Corporation кидає виклик конструкції, започаткованій Чарльзом Фріттсом у 1883 році. Сферичні елементи Sphelar мають діаметр лише один або два міліметри і здатні ефективно вловлювати пряме, відбите та розсіяне сонячне світло практично з будь-якого напрямку, усуваючи потребу у складних системах стеження за сонцем. Енергетична ефективність перетворення цих елементів сягає майже 20%, що відповідає або перевищує показники багатьох традиційних плоских технологій. Виробничий процес Sphelar є екологічно чистим, оскільки він мінімізує відходи кремнію. Замість нарізання злитків, що спричиняє значні втрати (Kerf loss), Kyosemi використовує експерименти в умовах, близьких до мікрогравітації, зокрема у Японському центрі мікрогравітації (JAMIC). Розплавлений кремній скидають з висоти, і поверхневий натяг формує сфери, які природно кристалізуються, дозволяючи створювати тисячі монокристалічних сфер за секунду, що, за даними розробників, знижує витрати на виробництво у порівнянні з плоскими панелями.

Паралельно з розвитком Sphelar, японський уряд стратегічно підтримує перовскіти як наступне покоління сонячних елементів завдяки їхній гнучкості та легкій вазі. Міністерство економіки, торгівлі та промисловості (METI) оголосило про плани субсидувати закордонні випробування гнучких перовскітних сонячних елементів, починаючи з 2026 фінансового року. Ця ініціатива є частиною ширшої стратегії, спрямованої на подолання бар'єрів комерціалізації та забезпечення глобального лідерства, оскільки Китай вже має перевагу у масовому виробництві. Японська національна мета передбачає розгортання 20 гігават потужностей перовскітів до 2040 року. Цей державний стимул, що включає залучення коштів через Зелений інноваційний фонд, спрямований на підтримку R&D та впровадження зелених технологій, підкреслює серйозність намірів.

Компанії, як-от Panasonic Holdings, що націлена на комерціалізацію панелей, інтегрованих у скло, до 2026 року, та EneCoat Technologies, вже отримують фінансування від METI. Підтримка закордонних демонстраційних установок має на меті створити міжнародний ринок для японських рішень та довести надійність технології в різних кліматичних умовах. Сферичні елементи Sphelar, здатні генерувати енергію навіть у затінених місцях, відкривають можливості для інтеграції у нетрадиційні поверхні, зберігаючи при цьому прозорість від 20% до 80%. Водночас, державна підтримка перовскітів націлена на швидке масштабування технології для інтеграції у транспортні засоби та будівлі з низькою несучою здатністю. Таким чином, Японія прагне не лише вдосконалити існуючі сонячні технології, а й створити нові ринкові ніші.