Jepang sedang menginvestasikan secara berat dalam jenis panel surya yang sangat tipis dan fleksibel baru, yang diharapkan dapat membantu negara tersebut mencapai tujuan energi terbarukan sambil menantang dominasi Tiongkok di sektor ini.
Panel perovskite yang fleksibel sempurna untuk Jepang pegunungan, yang kekurangan lahan datar untuk pembangkit listrik tenaga surya tradisional. Dan komponen penting dari panel tersebut adalah yodium, sesuatu yang diproduksi Jepang lebih banyak daripada negara mana pun selain Chili.
Tekanan ini menghadapi beberapa hambatan: panel perovskit mengandung timbal beracun, dan saat ini menghasilkan daya yang lebih sedikit serta memiliki umur yang lebih pendek dibandingkan dengan saudara-saudara silikonnya.
Masih demikian, dengan tujuan net-zero pada 2050 dan keinginan untuk mengalahkan dominasi China dalam solar, sel perovskit adalah “kartu terbaik kami untuk mencapai dekarbonisasi dan kompetitif industri,” kata Menteri Industri Yoji Muto pada November.
“Kami harus berhasil dalam penerapannya di masyarakat dengan segala cara,” katanya.
Pemerintah menawarkan insentif yang generositas untuk mengajak industri bergabung, termasuk subsidi sebesar 157 miliar yen ($1 miliar) kepada perusahaan kimia Sekisui Chemical untuk sebuah pabrik yang akan memproduksi cukup panel surya perovskite untuk menghasilkan 100 megawatt pada tahun 2027, cukup untuk memberi daya kepada 30.000 rumah tangga.
Pada tahun 2040, Jepang ingin memasang cukup panel perovskite untuk menghasilkan 20 gigawatt listrik, setara dengan menambahkan sekitar 20 reaktor nuklir.
Itu akan membantu target Jepang untuk memenuhi hingga 50 persen kebutuhan listrik dengan energi terbarukan pada tahun 2040.
Membuat terobosan di atas langit-langit silikon
Negeri tersebut mengandalkan energi surya, termasuk sel surya berbasis perovskite dan silikon, untuk menutupi hingga 29 persen kebutuhan listrik keseluruhan pada saat itu, kenaikan tajam dari 9,8 persen pada tahun 2023.
“Untuk meningkatkan jumlah energi terbarukan dan mencapai netralitas karbon, menurut saya kita harus memobilisasi semua teknologi yang tersedia,” kata Hiroshi Segawa, ahli teknologi surya generasi berikutnya di Universitas Tokyo.
“Panel surya perovskit dapat dibangun secara domestik, mulai dari bahan baku hingga produksi hingga pemasangan. Dalam hal ini, mereka bisa berkontribusi signifikan terhadap keamanan energi dan keamanan ekonomi,” katanya kepada AFP.
Tokyo ingin menghindari pengulangan boom dan bust masa lalu dari bisnis surya Jepang.
Pada awal tahun 2000, panel surya silikon buatan Jepang menyumbang hampir setengah pasar global.
Sekarang, Tiongkok menguasai lebih dari 80 persen rantai pasok surya global, mulai dari produksi bahan baku utama hingga perakitan modul.
Panel surya silikon dibuat dari lempengan tipis yang diproses menjadi sel yang menghasilkan listrik.
Mereka harus dilindungi oleh lembaran kaca yang diperkuat dan rangka logam, membuat produk akhir menjadi berat dan merepotkan.
Sel surya perovskit, namun, dibuat dengan mencetak atau mengecat bahan-bahan seperti yodium dan timbal pada permukaan seperti film atau kaca lembaran.
Produk akhir dapat memiliki ketebalan hanya satu milimeter dan sepuluh kali lebih ringan dibandingkan sel surya silikon konvensional.
Kelenturan panel perovskite memungkinkan pemasangannya pada permukaan yang tidak rata dan melengkung, sebuah fitur penting di Jepang, di mana 70 persen wilayah negara tersebut berbukit.
Menghasilkan di mana kekuatan digunakan
Panel-panel tersebut sudah dimasukkan ke dalam beberapa proyek, termasuk sebuah bangunan 46 lantai di Tokyo yang akan selesai pada tahun 2028.
Kota Fukuoka di selatan juga mengatakan ingin menutupi stadion bisbol berbentuk kubah dengan panel perovskit.
Dan merek elektronik ternama Panasonic sedang mengembangkan integrasi perovskite ke dalam kaca jendela.
“Apa jadinya jika semua jendela ini dilengkapi sel surya di dalamnya?” kata Yukihiro Kaneko, manajer umum departemen pengembangan perovskite PV Panasonic, sambil menunjuk ke bangunan bertingkat yang ditutupi kaca di sekitar kantor perusahaan di Tokyo.
Hal itu akan memungkinkan penghasilan daya dilakukan di tempat penggunaannya, dan mengurangi beban pada jaringan nasional, tambah Kaneko.
Meskipun ada antusiasme yang besar, panel perovskit masih jauh dari produksi massal.
Mereka kurang efisien dibandingkan yang berbasis silikon, dan memiliki umur sekitar sepuluh tahun, dibandingkan 30 tahun untuk unit konvensional.
Timbal yang bersifat racun yang mereka mengandung juga berarti mereka memerlukan pembuangan yang hati-hati setelah digunakan.
Namun, teknologi sedang berkembang pesat. Beberapa prototipe dapat beroperasi hampir sekuat panel silikon dan ketahanannya diharapkan mencapai 20 tahun dalam waktu dekat.
Dosen universitas Segawa percaya Jepang memiliki kapasitas 40 gigawatt dari perovskite pada tahun 2040, sementara teknologi ini juga dapat mempercepat adopsi energi terbarukan di tempat lain.
“Kita tidak boleh memikirkannya sebagai silikon atau perovskit. Kita harus melihat bagaimana kita dapat memaksimalkan kemampuan kita dalam memanfaatkan energi terbarukan,” kata Segawa.
Jika Jepang dapat menunjukkan model yang baik, saya pikir itu bisa dibawa ke luar negeri.