Trong khuôn viên triển lãm Expo2025 tại thành phố Osaka, Nhật Bản, một công nghệ mới đang được triển khai một cách lặng lẽ nhưng đầy tham vọng tại khu vực bến xe buýt bên ngoài trung tâm triển lãm chính. Dọc theo bến xe buýt dài 250 mét, những tấm mái cong không chỉ phục vụ mục đích che chắn cho hành khách mà còn đại diện cho một chiến lược lớn hơn: giành lại thế chủ động trong lĩnh vực năng lượng mặt trời, nơi mà Tokyo từng dẫn đầu nhưng sau đó bị Trung Quốc vượt qua.
Công nghệ mà Nhật Bản đang đặt cược vào là các tấm pin mặt trời perovskite, với vật liệu siêu mỏng, siêu nhẹ và linh hoạt. Chúng được gắn trực tiếp lên mái vòm của nhà ga Yumeshima. Chỉ dày vài milimet, những tấm pin này có thể được lắp đặt trên tường, mái nhà yếu hoặc thậm chí là cửa kính – những bề mặt không phù hợp với pin silicon truyền thống.
Điểm nổi bật của công nghệ này là không sử dụng polysilicon, một nguyên liệu mà Trung Quốc gần như độc quyền trong chuỗi cung ứng. Thay vào đó, thành phần chính của pin perovskite là iod, và Nhật Bản cùng Chile đang là hai nhà cung ứng lớn nhất toàn cầu. Điều này được xem là một lợi thế quan trọng trong bối cảnh cạnh tranh công nghệ ngày càng gay gắt.
Pin perovskite cũng hứa hẹn mang lại hiệu suất chuyển đổi điện năng vượt trội. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, chúng đã đạt được gần 30% hiệu suất – mức cao hơn so với 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 áp lực cạnh tranh về giá từ Trung Quốc, các doanh nghiệp nội địa dần tụt lại phía sau 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 đầu tư 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 phải 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 – một 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 Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI) cho biết.