2024年6月7日的《日本經濟新聞》電子版有一篇專輯，醒目的標題是：「柔性電池、敗者復活」。
這裏的「失敗」指的是日本在諸如太陽能發電、風力發電等新能源領域所經受的挫折。衆所周知，2011年福島核能電廠事故發生後，日本政府加大了對太陽能電池的補貼力度，希望透過隊形變換再生能源來減量對核能的依賴。然而，日本企業未能有效降低生產成本，無法與廉價的中國太陽能電池產品競爭，這使得補貼並未給日本本土的太陽能電池製造商帶來顯著的直接效益，反而惠顧了外國廠商，特別是在價格和規模上具有壓倒性優勢的中國的太陽能電池生產商。中國製造商透過大量生產和低成本策略，佔據了大部分市場份額，日本企業在價格競爭中處於劣勢。
十幾年過去了，日本終於找到了突破口，要在「柔性太陽能電池」上扳回一局。
2024年5月21日，由日本經濟產業省主導，加快開發和普及作爲新型太陽能發電技術而備受矚目的「鈣鈦礦型太陽能電池」的「官民協議會」（擴大導入新一代太陽能電池以及強化產業競爭力官民協議會）成立。該組織包括積水化學工業、東芝、松下控股等日本國内主要製造商，再加上材料製造商、住宅與不動產業界，以及以東京都爲代表的100多個省市政府，截止2024年5月29日已有177個團體加盟，是名副其實的「全日本」協作組織。從材料到電池的開發、生產，再到安裝、引進以及政策支援，一氣呵成，起伏同步推進市場。
柔性太陽能電池與傳統的硬性硅基太陽能電池不同，是基於柔性基底層製造的。柔性太陽能電池比一般的結晶硅型太陽能電池輕得多，薄得多，還可以彎曲。這使得它們可以彎曲、扭曲，可以安裝在各種不同形狀的表面上。
薄膜狀太陽能電池可以安裝在有重量制約的屋頂和大樓的側面，在廣闊的平地等太陽能發電的適宜地區所剩無幾的情況下，柔性太陽能電池被期待成爲克服選址制約的對策。而且安裝太陽能電池表層薄板的支架也可以簡化，工程費用也會大幅減量。柔性太陽能電池的主要原料是碘，日本的碘產量居世界第二位，與依靠中國供給的硅相比，在能源安全保障上具有優勢。
日本現在的太陽能發電量約爲70吉瓦。據積水化學預測，「柔性」太陽能電池在日本國内的導入量還可翻倍，在世界範圍内的導入量可達十倍。
最近幾年，日本在開發和測試柔性太陽能電池方面取得了一些重要進展。
使用了柔性太陽能電池的KDDI 「可持續」基地台
譬如KDDI的實證實驗：KDDI及其研究所與Enecoat Technologies合作，在日本進行了一項關於使用柔性太陽能電池的實證實驗。這些電池以其高效、輕便和可彎曲的特性著稱。實證實驗自2024年2月開始，計劃持續約一年。
東京都的應用實驗：東京都在東京國際郵輪碼頭安裝了由積水化學工業公司生產的柔性太陽能電池，開始大規模實裝實驗。該實驗的目標是到2025年實施商業化。
黃框内爲安裝在東京國際郵輪碼頭的柔性太陽能電池，圖片出自積水化學官網
橫濱港的實驗：Macnica公司開發了一種可更換的柔性太陽能電池，並在橫濱港大棧橋進行了實證實驗。這種電池的設計目的是提高耐用性和降低成本，以便更廣泛地應用於實際場景。
安裝在橫濱港大棧橋的柔性太陽能電池實證實驗，圖片出自Macnica官網
技術創新：東京都市大學開發了一種新型薄層矽太陽能電池，並將其與鈣鈦礦太陽能電池結合，成功實施了接近30%的能量轉換效率。這項技術展示了高效和靈活的太陽能電池在未來的巨大潛力。
佳能開發出了可將纖薄彎曲的鈣鈦礦型太陽電池的耐用年數延長2倍，可使用20 ~ 30年的材料。ENEOS控股公司(HD)將把主要原料碘的生產能力增加一倍。東芝，積水化學等日本很多公司在該領域都有投入。其他公司如松下控股也在進行類似的研究，計劃在2028年前推出結合建築用玻璃的太陽能產品。
鈣鈦礦太陽能電池的開發始於2009年桐蔭橫濱大學的宮坂力特任教授等人發表的研究論文。但是，當初由發光能量轉變成電能的發電效率只有百分之幾。2012年，英國和韓國的研究人員進行了改良，將發電效率提高到10%左右，從此世界進入了正式開發階段。
中國在鈣鈦礦太陽能電池的研究和商業化方面進展顯著。華南理工大學和中國科學院等機構在這一領域的研究已經取得了世界領先的成果，光電轉化效率不斷提升。在產業化進程方面，以漢能控股集團爲代表的一些中國公司，已經開始量產柔性太陽能電池，並將其應用於建築、汽車和消費電子產品。
中國在鈣鈦礦型太陽能電池量產化方面領先，專利申請也在增加。在中國政府的支援下，中國企業可以低成本生產高品質的產品，國際競爭力增高。因此，日本媒體上曾經一度出現悲觀的看法，認爲在該領域日本也將重蹈之前硅基太陽能電池的覆轍，即使在技術上領先，也會在市場上敗給能夠低價量產的中國廠商。
那麼，日本打算如何在「柔性太陽能電池」領域勝出呢？
日本清楚地意識到，過去在太陽能電池領域的落敗，主要問題是成本和產品競爭力。比如，儘管日本政府在2011年福島核能電廠事故後提供了大量補貼，但這些補貼並未有效提升日本國内企業的競爭力，反而更多地推動了進口太陽能電池產品。使得低價格的外國廠商，尤其是中國的太陽能電池廠商，憑藉低成本、規模化生產的優勢，佔據了日本很大的市場份額 。
對於此次柔性太陽能電池，是否能避免過去的問題，實施產業化並促成日本企業成功勝出，還有待觀察。目前的關鍵是如何在全球競爭中保持技術優勢並實施大規模商業應用。成立177家團體官民聯合的協議會，正是推動該項技術的普及和實用化的努力措施。
供稿 / 戴維
編輯 JST客觀日本編輯部
