Nhật Bản đang đẩy mạnh đầu tư vào một loại pin Mặt trời thế hệ mới: các tấm pin perovskite siêu mỏng, linh hoạt và có thể uốn cong.
Công nghệ này được kỳ vọng sẽ đóng vai trò then chốt trong nỗ lực hiện thực hóa mục tiêu khử carbon và phát triển năng lượng tái tạo của quốc gia.
Tấm pin perovskite có khả năng thích ứng cao với điều kiện địa hình đồi núi, vốn chiếm đến 70% diện tích của Nhật Bản - nơi thiếu hụt đất bằng phẳng để phát triển các trang trại điện mặt trời truyền thống. Hơn nữa, iốt - một thành phần quan trọng trong loại pin này, là nguyên liệu mà Nhật Bản sản xuất nhiều thứ hai thế giới, chỉ sau Chile.
Với mục tiêu đạt phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 và giảm sự phụ thuộc vào công nghệ năng lượng Mặt Trời của Trung Quốc, Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI) đã coi pin perovskite là “con bài tốt nhất để đạt được cả quá trình khử carbon và khả năng cạnh tranh công nghiệp," đồng thời nhấn mạnh rằng “cần phải thành công trong việc triển khai thương mại hoá loại pin này."
Chính phủ Nhật Bản đang đưa ra hàng loạt ưu đãi lớn, nhằm thúc đẩy ngành công nghiệp trong nước tham gia phát triển pin perovskite, trong đó có khoản trợ cấp lên tới 157 tỷ yen (tương đương 1 tỷ USD) dành cho công ty Sekisui Chemical - nhà sản xuất nhựa, nhằm xây dựng một nhà máy sản xuất pin perovskite đủ cung cấp công suất 100 megawatt vào năm 2027, tương đương nhu cầu điện của 30 nghìn hộ gia đình.
Tầm nhìn dài hạn của Nhật Bản là đến năm 2040 sẽ lắp đặt đủ lượng pin perovskite để tạo ra 20 gigawatt điện - tương đương với sản lượng của khoảng 20 lò phản ứng hạt nhân, qua đó giúp năng lượng tái tạo trở thành nguồn năng lượng chính, đáp ứng 50% nhu cầu điện quốc gia. Trong đó, riêng năng lượng Mặt trời (gồm cả pin perovskite và silicon) sẽ chiếm khoảng 29% tổng nguồn cung điện, tăng mạnh từ mức 9,8% năm 2023.
Hiện một số dự án tiên phong của Nhật Bản đã bắt đầu ứng dụng công nghệ này. Trong đó có tòa nhà 46 tầng ở Tokyo dự kiến hoàn thành năm 2028 và một sân vận động mái vòm tại Fukuoka đang lên kế hoạch lắp đặt pin perovskite.
Tuy nhiên, việc sản xuất hàng loạt pin perovskite vẫn còn là thách thức. Hiệu suất của loại pin này hiện thấp hơn các loại pin silicon cùng loại và tuổi thọ mới chỉ đạt khoảng 10 năm, so với 30 năm của pin thông thường. Hơn nữa, hàm lượng chì độc hại trong sản phẩm đòi hỏi các biện pháp xử lý đặc biệt sau khi hết hạn sử dụng.
Mặc dù vậy, với việc các công nghệ mới đang ngày càng tiến bộ nhanh chóng. Một số nguyên mẫu pin perovskite hiện đã tiệm cận hiệu suất của pin silicon và tuổi thọ được kỳ vọng sẽ sớm đạt ngưỡng 20 năm.
