Công nghệ pin mặt trời mới đang được triển khai tại triển lãm Expo2025 ở Osaka, Nhật Bản, với mục tiêu giành lại thế chủ động trong cuộc đua năng lượng mặt trời. Tại bến xe buýt bên ngoài khu triển lãm chính, những tấm mái cong phủ kín dài 250 mét không chỉ phục vụ như nơi che chắn cho hành khách mà còn đại diện cho một chiến lược lớn hơn.
Nhật Bản đang đặt cược vào công nghệ pin mặt trời perovskite, loại vật liệu siêu mỏng, siêu nhẹ và linh hoạt. Các tấm pin này được dán trực tiếp lên mái vòm của nhà ga Yumeshima. Với độ dày chỉ vài milimet, chúng có thể được gắn vào tường, mái nhà yếu hoặc cả cửa kính – những nơi không phù hợp với pin silicon truyền thống.
Điểm đặc biệt của công nghệ này là không sử dụng polysilicon, nguyên liệu mà Trung Quốc gần như độc quyền chuỗi cung ứng. Thay vào đó, thành phần chính là iod và Nhật Bản cùng Chile đang là hai nhà cung ứng lớn nhất toàn cầu. Đây được coi là lợi thế quan trọng trong bối cảnh cạnh tranh công nghệ ngày càng căng thẳng.
Pin perovskite cũng hứa hẹn hiệu suất chuyển đổi điện năng vượt trội. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, chúng đã đạt gần 30% hiệu suất – mức cao hơn cả silicon thế hệ mới.
Nhật Bản từng là cường quốc số 1 về công nghệ pin mặt trời, chiếm tới 50% thị phần toàn cầu vào năm 2000. Tuy nhiên, kể từ năm 2005, dưới sức ép cạnh tranh giá từ Trung Quốc, các doanh nghiệp nội địa dần tụt lại và đến nay chỉ chiếm chưa đầy 1% thị phần.
Chính phủ Nhật Bản thừa nhận sai lầm trong việc không hỗ trợ ngành sản xuất đủ mạnh để giữ vững lợi thế. Và lần này, họ không muốn đi vào vết xe đổ cũ. Sekisui Chemical – công ty phát triển pin perovskite tại Expo – đang chi tới 310 tỷ yên (2,1 tỷ USD) để xây dựng nhà máy sản xuất, với một nửa vốn đến từ trợ cấp chính phủ.
Mục tiêu mà Nhật Bản hướng đến là sản xuất 20GW điện từ công nghệ năng lượng mặt trời thế hệ mới vào năm 2040 – tương đương công suất của khoảng 20 nhà máy điện hạt nhân.
Tuy nhiên, pin perovskite vẫn đang đối mặt với bài toán nan giải: giá thành sản xuất còn cao. Các chuyên gia cảnh báo rằng nếu không đạt được quy mô sản xuất hàng loạt, chi phí khó có thể giảm sâu. Nhưng để sản xuất hàng loạt, lại cần một thị trường đủ lớn – vòng luẩn quẩn điển hình khiến công nghệ mới khó cất cánh.
Chính phủ Nhật Bản vẫn kiên định hỗ trợ ít nhất đến năm 2030. “Chúng tôi đang tập trung vào thị trường nội địa, nhưng cũng cần tính đến việc đưa công nghệ này ra toàn cầu,” ông Takayuki Taenaka từ METI cho biết.
Nhật Bản hy vọng rằng với sự hỗ trợ và đầu tư vào công nghệ pin mặt trời perovskite, họ có thể giành lại thế chủ động trong cuộc đua năng lượng mặt trời và đạt được mục tiêu sản xuất 20GW điện từ công nghệ năng lượng mặt trời thế hệ mới vào năm 2040.