Nguồn: AFP và Focus | 2025-07-24

TOKYO -- Nhật Bản đang đẩy mạnh đầu tư vào một loại pin mặt trời siêu mỏng và linh hoạt mới với hy vọng sẽ giúp quốc gia này đạt các mục tiêu về năng lượng tái tạo, đồng thời thách thức sự thống trị của Trung Quốc trong lĩnh vực này.

Tấm perovskite có thể uốn dẻo rất phù hợp với địa hình đồi núi của Nhật Bản, nơi khan hiếm khu vực bằng phẳng để xây các trang trại điện mặt trời truyền thống. I-ốt, một thành phần quan trọng trong sản xuất loại pin này, là nguyên liệu mà Nhật Bản sản xuất nhiều thứ hai trên thế giới, sau Chile. Điều này trở thành lợi thế cho sản xuất trong nước.

Nhưng công nghệ này cũng có những thách thức. Tấm pin perovskite có chứa chì - một kim loại độc hại, hiệu suất và tuổi thọ hiện nay của pin này ngắn hơn so với pin silicon.

Nhưng với mục tiêu mức phát thải ròng về 0 vào năm 2050 và khao khát phá vỡ sự thống trị của Trung Quốc trong lĩnh vực năng lượng mặt trời, Nhật Bản nhận thấy giá trị chiến lược mà loại pin này có thể mang lại.

Hồi tháng 11, Bộ trưởng Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Yoji Muto tuyên bố, pin perovskite là "lá bài tốt nhất của chúng ta để đạt được cả việc giảm thiểu cacbon lẫn khả năng cạnh tranh công nghiệp. Chúng ta cần triển khai thành công loại pin này trong thực tế bằng mọi giá".

Để đẩy nhanh việc triển khai, chính phủ Nhật Bản đang đưa ra hàng loạt ưu đãi, gồm khoản trợ cấp 157 tỷ yên (1 tỷ USD) cho công ty Sekisui Chemical để xây một nhà máy có khả năng cung cấp đủ lượng pin tạo ra 100MW điện, tương đương nhu cầu sử dụng điện của 30.000 hộ gia đình, vào năm 2027.

Nhật Bản lên kế hoạch đến năm 2040, sẽ lắp đặt lượng tấm pin perovskite đủ để tạo ra 20GW điện, tương đương với khoảng 20 lò phản ứng hạt nhân. Kế hoạch này sẽ giúp Nhật Bản đạt mục tiêu cung cấp 50% nhu cầu điện từ các nguồn tái tạo vào năm đó.

Nhật Bản cũng đặt mục tiêu năng lượng mặt trời -- bao gồm cả pin perovskite và silicon - sẽ cung cấp tới 29% nhu cầu sử dụng điện, tăng từ mức 9,8% của năm 2023.

"Để tăng sản lượng năng lượng tái tạo và đạt mức trung hòa carbon, tôi cho rằng chúng ta phải huy động tất cả các công nghệ hiện có", ông Hiroshi Segawa, chuyên gia công nghệ năng lượng mặt trời tại Đại học Tokyo, nêu quan điểm.

"Các tấm pin mặt trời perovskite có thể được sản xuất trong nước, từ nguyên liệu thô đến sản xuất và lắp đặt. Theo đó, loại pin này có thể đóng góp đáng kể cho các vấn đề như an ninh năng lượng và an ninh kinh tế", ông Segawa nói với AFP.

Tối đa hóa năng lượng tái tạo

Tấm pin mặt trời silicon được làm từ các tấm wafer (tấm bán dẫn) mỏng. Các tấm wafer này được xử lý thành các cell pin để tạo ra điện.

Chúng được bảo vệ bằng các tấm kính cường lực và khung vỏ kim loại, khiến thành phẩm trở nên nặng và cồng kềnh. Tuy nhiên, pin mặt trời perovskite được tạo ra bằng cách in hoặc sơn các thành phần như iốt và chì lên các bề mặt như màng phim hoặc tấm kính.

Thành phẩm có thể chỉ dày 1mm và nặng bằng 1/10 trọng lượng pin mặt trời silicon thông thường.

Nhờ tính mềm dẻo, tấm pin perovskite có thể lắp đặt trên các bề mặt gồ ghề và cong, một đặc điểm địa lý điển hình của Nhật Bản, khi 70% diện tích đất nước là đồi núi.

Các tấm pin kiểu này đã được sử dụng ở một số dự án, bao gồm tòa nhà 46 tầng ở Tokyo, dự kiến hoàn thành vào năm 2028.

Fukuoka, thành phố ở phía tây nam Nhật Bản, cho biết, thành phố muốn phủ mái vòm của một sân vận động bóng chày bằng các tấm pin perovskite.

Và thương hiệu điện tử nổi tiếng Panasonic cũng đang nghiên cứu để tích hợp Perovskite vào kính cửa sổ.

"Nếu tất cả các cửa sổ này đều được tích hợp pin mặt trời thì kết quả sẽ ra sao?", Yukihiro Kaneko, tổng quản lý bộ phận phát triển quang điện perovskite của Panasonic, vừa nói vừa chỉ tay về phía các tòa nhà cao tầng ốp kính quanh văn phòng ở Tokyo của công ty này.

Ông Kaneko cho biết thêm, cách làm này sẽ tạo ra điện ở nơi sử dụng tấm pin này và giảm gánh nặng cho lưới điện quốc gia.

Dù việc sản xuất hàng loạt các tấm perovskite vẫn còn phải chờ khá lâu, nhưng công nghệ này đang phát triển một cách nhanh chóng. Một số mẫu thử nghiệm đã tiệm cận hiệu suất của các tấm silicon với tuổi thọ được kỳ vọng sẽ sớm đạt tới 20 năm.

Ông Segawa cho biết Nhật Bản có thể đạt công suất 40 GW từ pin perovskite vào năm 2040, đồng thời công nghệ này có thể đẩy nhanh việc sử dụng năng lượng tái tạo ở những nơi khác.

"Chúng ta không nên nghĩ về nó chỉ đơn thuần là silicon hay perovskite. Chúng ta nên xem xét làm sao để có thể tối đa hóa khả năng sử dụng năng lượng tái tạo của mình", ông nói thêm.

"Nếu Nhật Bản có thể đưa ra một mô hình tốt, thì tôi nghĩ nó có thể được giới thiệu ra nước ngoài".

Sự kiểm soát của Trung Quốc

Tokyo không muốn lặp lại tình trạng bùng nổ và suy thoái trong quá khứ của ngành năng lượng mặt trời nước này.

Đầu những năm 2000, Nhật Bản cung cấp khoảng một nửa nhu cầu tấm pin mặt trời silicon cho thị trường toàn cầu.

Hiện nay, Trung Quốc đang kiểm soát hơn 80% chuỗi cung ứng toàn cầu của lĩnh vực năng lượng mặt trời, từ sản xuất nguyên liệu thô quan trọng đến lắp ráp mô-đun.

Tờ Sankei Shimbun trích dẫn thông tin từ Hiệp hội Năng lượng Quang điện, tính đến năm 2024, Nhật Bản nhập khẩu tới 94,9% lượng pin mặt trời - chủ yếu từ Trung Quốc.

Sự thống trị của Trung Quốc trong lĩnh vực này đã gây ra những lo ngại về an ninh.

Hồi tháng 5, Nhật Bản đã mở một cuộc điều tra đối với các tấm pin mặt trời do Trung Quốc sản xuất vì lo ngại chúng chứa các thiết bị liên lạc được che giấu có thể gây gián đoạn hoạt động của lưới điện quốc gia, tờ Bưu điện Hoa Nam Buổi sáng (SCMP) đưa tin.

Cuộc điều tra này diễn ra sau khi giới chức Hoa Kỳ và Châu Âu phát hiện các thiết bị liên lạc không được khai báo được che giấu trong các bộ biến tần năng lượng mặt trời của Trung Quốc.

Các nhà phân tích cho biết, những thiết bị này có thể cho phép truy cập từ xa trái phép, vượt qua tường lửa bảo mật và có khả năng gây gián đoạn cơ sở hạ tầng năng lượng quốc gia.

Để ứng phó, chính phủ Nhật Bản hiện đang kiểm tra liệu các thiết bị tương tự có bị giấu kín trong các tấm pin nhập khẩu được bán cho thị trường nội địa hay không.

Ông Toshimitsu Shigemura, nhà khoa học chính trị tại Đại học Waseda, Tokyo, nói với Bưu điện Hoa Nam Buổi sáng - một tờ báo có trụ sở ở Hong Kong, rằng: "Suốt một thời gian dài, chính phủ Nhật Bản không có chính sách thực sự nào về nhập khẩu nên diễn biến này giống như một lời cảnh tỉnh".

"Tôi chắc rằng họ sẽ rất lo lắng và xem xét kỹ lưỡng các tấm pin mặt trời nhập khẩu này", ông Shigemura nhận định.