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摘要：积水化学制造的下一代太阳能电池——薄膜型钙钛矿太阳能电池，将于2025年春季，在以生态站为目标的JR西日本“梅北（大阪）站”开始投入使用。

关键词：积水化学、太阳能电池、薄膜型、钙钛矿、JR车站、碳中和

积水化学制造的下一代太阳能电池将于2025年春季，在以生态站为目标的JR西日本“梅北（大阪）站”开始投入使用。

2009年由日本桐荫横滨大学教授宫坂力开发的钙钛矿太阳能电池备受全世界的关注。据有关报道称，为实现碳中和社会，这种有望早日投入使用的下一代太阳能电池，将安装在西日本旅客铁道株式会社计划于2025年全面启用的“梅北（大阪）站”。

本文具体介绍日本公司全球首次将这种太阳能电池引入普通公共设施的努力。

1

能够以高功率转换效率和低成本进行生产

作为一种将取代目前主流的硅基太阳能电池的下一代太阳能电池，使用被称为钙钛矿的晶体结构的“钙钛矿太阳能电池”备受人们的关注。

其具有与传统太阳能电池相当的高功率转换效率，却不需要稀有金属作为材料。还可以通过一种被称为旋涂的涂布技术轻松地连续生产，因此有望降低成本。

钙钛矿太阳能电池示意图（图片由积水化学工业株式会社提供）

此外，由于厚度约1mm，重量轻且足够灵活可以弯曲，因此可以安装在传统太阳能电池难以安装的各种位置，例如建筑物的墙壁、承载能力低的屋顶和车身等曲面。

虽然该类太阳能电池在生产和安装地点方面具有很多优势，但大约1-5年的使用寿命（耐久性差）是一个瓶颈，预计还需要一段时间才能投入实际使用。

在这种情况下，积水化学工业株式会社于2022年8月3日宣布，将在西日本旅客铁道株式会社（以下简称JR西日本）计划于2025年全面启用的新车站“梅北（大阪）站”，提供并安装薄膜型钙钛矿太阳能电池。

据JR西日本介绍，这将是世界上首次尝试在公共设施中采用薄膜型钙钛矿太阳能电池。

2

对整个车站显着减少CO₂排放的高度期望

“梅北（大阪）站”的定位是挑战实现JR西日本于2018年宣布的“JR西日本技术愿景”的车站。

为了实现环境友好型生态站，自2023年春季开始启用“梅北（大阪）站”起，积水化学工业计划实施各种措施来防止全球变暖（CO₂减排）、建设环境友好型社会以及与自然共存。

由所发布的下一代太阳能电池——钙钛矿太阳能电池产生能源也是其中的一部分。

“梅北（大阪）站”的透视图。（图片由西日本旅客铁道株式会社提供）

除了用钙钛矿太阳能电池产生能源外，还计划通过利用节能型车站设备和可再生能源，为整个车站每年减少约7,000吨的CO₂排放量。这相当于约2400户普通家庭每年的CO₂排放量。

使用寿命短是钙钛矿太阳能电池的一个瓶颈，但积水化学工业利用自己的技术将户外耐用性提高到相当于10年。

积水化学工业还建立了一种宽度为30cm的卷对卷制造工艺，并成功制造出发电效率与目前常用的太阳能电池相当（平均15～20%）的薄膜型钙钛矿太阳能电池。

卷对卷法连续生产的钙钛矿太阳能电池（图片由积水化学工业株式会社提供）

钙钛矿太阳能电池耐久性的研究实验（图片由积水化学工业株式会社提供）

目前，为了实用化，积水化学工业正致力于建立1m宽度的制造工艺，并进一步提高其耐久性和发电效率，在“梅北（大阪）站”进行安装的同时将进行测量日照量和发电量的实证实验。

3

下一代电池的早期实用化，是实现碳中和的关键。

全球首次在公共设施中安装薄膜型钙钛矿太阳能电池是否会成为加速开发的东风？值得我们持续关注。

翻译：王宁愿

审校：李涵

通稿：李涵

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全球首次！将薄膜型钙钛矿太阳能电池引入火车站