日本拓展屋頂太陽能 次世代太陽能電池成希望 JULY 5, 2023 能源萬象 關鍵字 ： 太陽能、電池、日本、次世代、再生能源 日本拓展屋頂太陽能 次世代太陽能電池成希望 文／宋瑞文 (媽盟特約撰述) 在發展太陽能多年後，日本經產省能源廳面對平地太陽能適用土地日漸減少的現況，把屋頂太陽能視為繼續發展的方法之一。 *日本光電在近年大體上呈現下滑的趨勢，日本政府試著往屋頂太陽能等未開發的領域邁進。 （來源：經產省2022年底簡報） 而重量輕的次世代太陽能電池，又被視為拓展屋頂太陽能裝設面積的利器之一，日本各研究單位在近年不斷發表技術突破的成績。 *為拓展太陽能裝設面積，日本政府賦予公共設施屋頂（日文：屋根）裝設義務與目標， 並發展次世代太陽能。（來源：經產省2022年底簡報） 在日本，被稱為次世代太陽能的鈣鈦礦太陽能電池（Perovskite Solar Cell、簡稱PSC），具有重量輕、製造方便、可塑性高、成本低等優點，能源轉換效率也不算低，目前廠商可以達到15%左右）。 在具備種種優點的同時，在耐用年限的部分，鈣鈦礦太陽能電池還無法跟傳統矽晶太陽能電池比肩。矽晶太陽能電池的使用壽命多半在25年以上，而鈣鈦礦太陽能電池卻只有1-5年，因此距離實用化還有一段距離。 近年日本各研究單位，陸續發表不同的研究成果。 例如，據日本能源媒體SMART JAPAN報導，國立物質材料研究機構（National Institute for Materials Science；簡寫為NIMS）在2022年9月發表，能源轉換效率20％以上，能夠連續發電1000小時以上的鈣鈦礦太陽能電池。 京都大學化學研究所與理化學研究所，於2023年1月發表能源轉換效率22.7％，於氮氣環境下能夠發電2000小時，空氣中450小時的鈣鈦礦太陽能電池。 在能源轉換效率持續進展的同時，也有耐久性更高的鈣鈦礦太陽能電池進入實測階段。 積水化學工業和NTT數據公司在2023年2月發佈消息，打算自4月開始，於兩家公司旗下設施的部分外壁，鋪設軟片型鈣鈦礦太陽能電池，其能源轉換效率為15%，耐用期間則長達10年。由於實測地點在市中心，對於太陽能裝設面積的與鈣鈦礦太陽能電池自身的發展都有很大的助益。 *軟片型鈣鈦礦太陽能電池將設置於大阪梅北車站廣場。 （來源：JR西日本） 除自家設施之外，積水化學工業也和JR西日本旅客鐵道與東京都下水道局合作，為後者的設施，裝設軟片型鈣鈦礦太陽能電池。 透過在不同建築與地點的實測，精進設置、施工、製程、使用期限、能源轉換效率，與產品規格等。期望在2025年為軟片型鈣鈦礦太陽能電池設立事業部。 鈣鈦礦太陽能電池的發明人，是日本桐蔭橫濱大學的宮坂力教授，自2009年發明以來，持續引領同型太陽能電池在材質與製造方法的研究，並實際應用於宇宙衛星等場域。 有鑑於鈣鈦礦太陽能電池的種種優勢，台灣中研院與民間公司，還有韓國、中國等世界上許多國家，都企圖在這塊領域取得領先，掌握下一個太陽能電池市場。 *NHK報導次世代太陽能的市場潛力。（來源：NHK） 據日本市場調查公司富士經濟在2020年發表的數據，包括鈣鈦礦太陽能電池在內，次世代太陽電池的世界市場，將於2030年達到4563億日幣的規模，在2035年甚至達到8300億日幣。無怪乎各國研究單位持續研發，企圖突破瓶頸，為爭取市場的大餅。