2024年6月7日的《日本经济新闻》电子版有一篇专辑，醒目的标题是：“柔性电池、败者复活”。
这里的“失败”指的是日本在诸如太阳能发电、风力发电等新能源领域所经受的挫折。众所周知，2011年福岛核电站事故发生后，日本政府加大了对太阳能电池的补贴力度，希望通过发展再生能源来减少对核能的依赖。然而，日本企业未能有效降低生产成本，无法与廉价的中国太阳能电池产品竞争，这使得补贴并未给日本本土的太阳能电池制造商带来显著的直接效益，反而惠顾了外国厂商，特别是在价格和规模上具有压倒性优势的中国的太阳能电池生产商。中国制造商通过大规模生产和低成本策略，占据了大部分市场份额，日本企业在价格竞争中处于劣势。
十几年过去了，日本终于找到了突破口，要在“柔性太阳能电池”上扳回一局。
2024年5月21日，由日本经济产业省主导，加快开发和普及作为新型太阳能发电技术而备受瞩目的“钙钛矿型太阳能电池”的“官民协议会”（扩大导入新一代太阳能电池以及强化产业竞争力官民协议会）成立。该组织包括积水化学工业、东芝、松下控股等日本国内主要制造商，再加上材料制造商、住宅与不动产业界，以及以东京都为代表的100多个省市政府，截止2024年5月29日已有177个团体加盟，是名副其实的“全日本”协作组织。从材料到电池的开发、生产，再到安装、引进以及政策支持，一气呵成，同步推进市场。
柔性太阳能电池与传统的硬性硅基太阳能电池不同，是基于柔性基板制造的。柔性太阳能电池比一般的结晶硅型太阳能电池轻得多，薄得多，还可以弯曲。这使得它们可以弯曲、扭曲，可以安装在各种不同形状的表面上。
薄膜状太阳能电池可以安装在有重量制约的屋顶和大楼的侧面，在广阔的平地等太阳能发电的适宜地区所剩无几的情况下，柔性太阳能电池被期待成为克服选址制约的对策。而且安装太阳能电池面板的支架也可以简化，工程费用也会大幅减少。柔性太阳能电池的主要原料是碘，日本的碘产量居世界第二位，与依靠中国供给的硅相比，在能源安全保障上具有优势。
日本现在的太阳能发电量约为70吉瓦。据积水化学预测，“柔性”太阳能电池在日本国内的导入量还可翻倍，在世界范围内的导入量可达十倍。
最近几年，日本在开发和测试柔性太阳能电池方面取得了一些重要进展。
使用了柔性太阳能电池的KDDI “可持续”基站
譬如KDDI的实证实验：KDDI及其研究所与Enecoat Technologies合作，在日本进行了一项关于使用柔性太阳能电池的实证实验。这些电池以其高效、轻便和可弯曲的特性著称。实证实验自2024年2月开始，计划持续约一年。
东京都的应用实验：东京都在东京国际邮轮码头安装了由积水化学工业公司生产的柔性太阳能电池，开始大规模实装实验。该实验的目标是到2025年实现商业化。
黄框内为安装在东京国际邮轮码头的柔性太阳能电池，图片出自积水化学官网
横滨港的实验：Macnica公司开发了一种可更换的柔性太阳能电池，并在横滨港大栈桥进行了实证实验。这种电池的设计目的是提高耐用性和降低成本，以便更广泛地应用于实际场景。
安装在横滨港大栈桥的柔性太阳能电池实证实验，图片出自Macnica官网
技术创新：东京都市大学开发了一种新型薄层硅太阳能电池，并将其与钙钛矿太阳能电池结合，成功实现了接近30%的能量转换效率。这项技术展示了高效和灵活的太阳能电池在未来的巨大潜力。
佳能开发出了可将纤薄弯曲的钙钛矿型太阳电池的耐用年数延长2倍，可使用20 ~ 30年的材料。ENEOS控股公司(HD)将把主要原料碘的生产能力增加一倍。东芝，积水化学等日本很多公司在该领域都有投入。其他公司如松下控股也在进行类似的研究，计划在2028年前推出结合建筑玻璃的太阳能产品。
钙钛矿太阳能电池的开发始于2009年桐荫横滨大学的宫坂力特任教授等人发表的研究论文。但是，当初由光能转变成电能的发电效率只有百分之几。2012年，英国和韩国的研究人员进行了改良，将发电效率提高到10%左右，从此世界进入了正式开发阶段。
中国在钙钛矿太阳能电池的研究和商业化方面进展显著。华南理工大学和中国科学院等机构在这一领域的研究已经取得了世界领先的成果，光电转换效率不断提升。在产业化进程方面，以汉能控股集团为代表的一些中国公司，已经开始量产柔性太阳能电池，并将其应用于建筑、汽车和消费电子产品。
中国在钙钛矿型太阳能电池量产化方面领先，专利申请也在增加。在中国政府的支持下，中国企业可以低成本生产高品质的产品，国际竞争力增高。因此，日本媒体上曾经一度出现悲观的看法，认为在该领域日本也将重蹈之前硅基太阳能电池的覆辙，即使在技术上领先，也会在市场上败给能够低价大量生产的中国厂商。
那么，日本打算如何在“柔性太阳能电池”领域胜出呢？
日本清楚地意识到，过去在太阳能电池领域的落败，主要问题是成本和产品竞争力。比如，尽管日本政府在2011年福岛核电站事故后提供了大量补贴，但这些补贴并未有效提升日本国内企业的竞争力，反而更多地推动了进口太阳能电池产品。使得低价格的外国厂商，尤其是中国的太阳能电池厂商，凭借低成本、规模化生产的优势，占据了日本很大的市场份额 。
对于此次柔性太阳能电池，是否能避免过去的问题，实现产业化并促成日本企业成功胜出，还有待观察。目前的关键是如何在全球竞争中保持技术优势并实现大规模商业应用。成立177家团体官民联合的协议会，正是推动该项技术的普及和实用化的努力措施。
供稿 / 戴维
编辑 JST客观日本编辑部
