An die Spitze: Mit flexiblen Solarzellen will Japan Weltmarktführer werden
13.02.2025: Japan setzt verstärkt auf die Entwicklung und Massenproduktion von Perowskit-Solarzellen, um seine Abhängigkeit von China zu verringern und eine führende Rolle in der Solarindustrie zurückzugewinnen. Diese neuartigen Solarzellen bieten zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Silizium-Modulen, darunter Flexibilität, geringes Gewicht und die Möglichkeit zur Integration in Gebäude.
Milliardeninvestition von Sekisui Chemical
Ein entscheidender Akteur in diesem Vorhaben ist das Unternehmen Sekisui Chemical, das bis 2030 eine Produktionskapazität von 1 Gigawatt pro Jahr aufbauen will. Dafür plant das Unternehmen Investitionen in Höhe von rund 2 Milliarden US-Dollar, wobei die japanische Regierung die Hälfte der Kosten übernimmt.
Der Produktionsaufbau beginnt mit einer ersten Fertigungslinie in Osaka, die bis 2027 eine Kapazität von 100 Megawatt pro Jahr erreichen soll. Weitere Kapazitätserweiterungen sind in den Folgejahren geplant, abhängig von der Marktentwicklung. Zur Umsetzung dieses ambitionierten Projekts wurde gemeinsam mit der staatlichen Entwicklungsbank von Japan (DBJ) das Unternehmen Sekisui Solar Film gegründet.
Die Vorteile der Perowskit-Technologie
Die Vorteile der Perowskit-Technologie liegen auf der Hand: Neben hohen Wirkungsgraden können die Solarzellen in dünnen Kunststofffolien hergestellt und direkt in Fassaden oder Dächer integriert werden.
Dies ermöglicht es Japan, seine knappen Landflächen effizient zu nutzen. Erste Anwendungen sind auf öffentlichen Gebäuden vorgesehen, etwa Turnhallen und Industrieanlagen. Demonstrationsprojekte mit Unternehmen wie JERA und Central Japan Railway laufen bereits.
Japan setzt auf eigene Rohstoffquellen
Ein weiterer strategischer Vorteil für Japan ist die eigene Verfügbarkeit eines zentralen Rohstoffs für Perowskit-Solarzellen: Jod. Japan ist nach Chile der zweitgrößte Produzent dieses Elements und könnte sich so eine weitgehend unabhängige Lieferkette für die Herstellung der neuen Solarzellen aufbauen. Das ist ein wichtiger Aspekt in Japans Bemühungen, sich von Importen aus China zu lösen und die eigene Innovationskraft in der Solarbranche zu stärken.
Auch andere Unternehmen investieren in die Weiterentwicklung der Perowskit-Technologie. Panasonic testet ein neuartiges Perowskit-Photovoltaikglas, während Kaneka Tandemsolarzellen entwickelt, die höhere Wirkungsgrade ermöglichen. Auch Toshiba, Aisin und Enecoat Technologies treiben die Forschung voran. Enecoat arbeitet in Kooperation mit Toyota an der Integration von Perowskit-Solarzellen in Fahrzeuge und hat kürzlich einen Wirkungsgrad von 30 Prozent erreicht. Zudem erweitert der Maschinenbauer Kataoka Corporation seine Produktion von Laserstrukturierungsgeräten für die Herstellung dieser innovativen Solarzellen.
20 Gigawatt bis 2040 mit einer Leistung von 20 Atomkraftwerken
Japans langfristiges Ziel ist es, durch den massiven Ausbau der Perowskit-Solartechnologie eine Stromerzeugungskapazität von 20 Gigawatt bis 2040 zu erreichen. Diese Menge entspricht der Leistung von rund 20 Atomkraftwerken. Damit könnte Japan nicht nur seine aktiven Atomreaktoren schrittweise ersetzen, sondern auch die Notwendigkeit für den Bau neuer Kernkraftwerke reduzieren.
Ein weiteres Schlüsselkriterium für den Erfolg ist die Verbesserung der Haltbarkeit von Perowskit-Solarzellen. Derzeit erreichen diese eine Lebensdauer von etwa zehn Jahren, was für eine kommerzielle Nutzung noch nicht ausreicht. Die Lebensdauer soll auf 20 Jahre erhöht werden und der Wirkungsgrad weiter gesteigert. Hierbei arbeitet Sekisui Chemical mit der New Energy and Industrial Technology Organization (NEDO) zusammen. Der Herstellungsprozess soll zudem effizienter werden, indem die Produktionsbreite der Solarfolien von 30 Zentimetern auf einen Meter erhöht wird.
Japan verfolgt mit diesem ambitionierten Vorhaben nicht nur das Ziel der Energieunabhängigkeit, sondern auch eine führende Rolle im globalen Markt für flexible Solarzellen. Mittelfristig plant das Land, seine Perowskit-Solarzellen weltweit zu exportieren und somit seine Position in der erneuerbaren Energiewirtschaft zu stärken.