Số tiền này được dùng để trợ cấp cho việc thương mại hóa công nghệ tấm pin mới mà giới phân tích cho rằng có thể đảo lộn sự thống trị của Trung Quốc trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, đồng thời giúp Nhật Bản giảm phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch.

Theo tờ báo Financial Times, tấm pin perovskite mỏng gấp 20 lần so với tấm pin năng lượng mặt trời bình thường và có thể lắp trên sân vận động, sân bay và các tòa nhà văn phòng, cho phép lắp đặt điện mặt trời dễ dàng hơn ở Nhật Bản - một đất nước có nhiều núi, thiếu không gian mở cần thiết để xây dựng các trang trại điện mặt trời kiểu cũ hơn.

SỰ THỐNG TRỊ CỦA TRUNG QUỐC VỀ ĐIỆN MẶT TRỜI

Giới chức ở Tokyo đã đặt ra mục tiêu đầy tham vọng là đến năm 2040 lắp đặt đủ tấm pin năng lượng mặt trời để tạo ra nguồn năng lượng tương đương với 20 nhà máy điện hạt nhân, coi công nghệ này là chìa khóa để Nhật Bản đạt được mục tiêu đạt tới 50% điện năng đến từ năng lượng tái tạo.

Với mục tiêu này, Chính phủ Nhật Bản đang cung cấp các khoản trợ cấp trị giá lên tới 157 tỷ yên, tương đương 1 tỷ USD, cho Sekisui Chemical - công ty đi đầu trong nỗ lực phát triển màng năng lượng mặt trời perovskite. Ngoài ra, còn có một khoản hỗ trợ 60 tỷ yên cho sự phát triển trước đó của loại tấm pin năng lượng mặt trời mới này, và nhiều khoản hỗ trợ khác có thể sẽ được cấp trong thời gian tới thông qua các quỹ nhằm xây dựng chuỗi cung ứng xanh.

Ông Sadanori Ito, quan chức chính phủ chịu trách nhiệm về kế hoạch này cho biết: “Pin mặt trời perovskite là con át chủ bài quan trọng để theo đuổi đồng thời quá trình khử cacbon, tăng trưởng kinh tế và an ninh năng lượng. Chúng tôi xem đây như một công nghệ không thể thiếu để mở rộng hơn nữa năng lượng tái tạo ở Nhật Bản”.

Trung Quốc chiếm 85% sản lượng pin năng lượng mặt trời của thế giới và 79% polysilicon, vật liệu dùng để chế tạo tấm pin năng lượng mặt trời. Trong khi đó, thành phần chính của pin perovskite là i-ốt, chất mà Chile và Nhật Bản là những nhà cung cấp hàng đầu thế giới. Các nhà phân tích nhận định điều này có thể giúp giảm thiểu rủi ro đối với các chuỗi cung ứng quan trọng và cơ sở hạ tầng năng lượng do tránh được việc phải phụ thuộc quá nhiều vào một quốc gia.

Chi phí sản xuất pin perovskite sẽ đắt hơn ít nhất ba lần so với công nghệ hiện tại trong những năm đầu sản xuất, và hiện chưa rõ việc sản xuất hàng loạt sẽ giúp giảm chi phí được bao nhiêu. Bởi vậy, nhiều khả năng, nhu cầu ban đầu sẽ chủ yếu đến từ các thành phố đông đúc hơn như Tokyo, Đài Bắc và Singapore.

Bà Yana Hryshko, người đứng đầu bộ phận nghiên cứu chuỗi cung ứng năng lượng mặt trời tại công ty tư vấn Wood Mackenzie, cho biết kế hoạch của Nhật Bản là “khả thi” và lưu ý rằng “mua hàng từ Trung Quốc là không an toàn về mặt an ninh năng lượng”. “Nhưng nơi duy nhất có khả năng sản xuất một công nghệ cụ thể trên quy mô lớn và giảm chi phí xuống là Trung Quốc”, bà Hryshko nói thêm.

Tuy nhiên, vị chuyên gia nhấn mạnh rằng nỗ lực của Nhật Bản với tấm pin perovskite “không chỉ là con đường đúng đắn mà còn là cách duy nhất mà họ có” để giành lại khả năng cạnh tranh và quyền kiểm soát chuỗi cung ứng của mình.

HAI THÁCH THỨC ĐỐI VỚI VIỆC SẢN XUẤT PIN PEROVSKITE

Pin mặt trời perovskite là sự tập hợp của các lớp được tạo thành từ các thành phần hóa học -  bao gồm cấu trúc tinh thể tạo ra năng lượng - với tổng độ dày chỉ 1 milimet và có thể hấp thụ một lượng lớn ánh sáng.

Do Trung Quốc có nhiều đất để xây dựng các trang trại năng lượng mặt trời, nên các nhà sản xuất của nước này tập trung vào các dạng pin perovskite nặng hơn được đặt trong kính hoặc sử dụng song song với các tấm pin mặt trời silicon, thay vì loại pin dạng màng siêu mỏng mà Nhật Bản đang tập trung phát triển.

Ông Yusuke Sakurai, Giám đốc phát triển kinh doanh pin perovskite của Toshiba, cho biết: “Chúng tôi cảm thấy mối đe dọa rất mạnh mẽ từ tốc độ và quy mô của Trung Quốc. Nhưng vì Trung Quốc đang phát triển pin perovskite dạng kính, nên tôi xem đó là một thị trường khác”.

Sekisui Chemical đã thành lập một công ty mới với 1.000 nhân viên, sau khi triển khai lắp đại tấm pin perovskite tại trụ sở chính của công ty ở Osaka, các điểm dừng xe buýt bên ngoài ga Osaka và bến tàu du lịch Tokyo. Sekisui kiểm soát 86% cổ phần trong công ty mới, trong khi 14% còn lại do Ngân hàng Phát triển Nhật Bản thuộc sở hữu của Chính phủ nắm giữ.

Nhà sản xuất nhựa này đã giải quyết được nút thắt kỹ thuật lớn nhất là ngăn hơi ẩm thấm vào bằng cách phát triển một loại nhựa đặc biệt để bịt kín các kẽ hở. Họ có kế hoạch đầu tư 310 tỷ yên, tương đương 2 tỷ USD, để đến năm 2030 sản xuất số lượng pin mặt trời perovskite với tổng công suất 1 gigawatt tại một nhà máy cũ của Sharp.

Theo dự kiến, một nửa số pin đó sẽ được nhà nước trợ cấp. Ở quy mô này, họ hy vọng chi phí sản xuất tấm pin siêu mỏng sẽ ngang bằng với pin mặt trời silicon truyền thống.

Trước mắt, Sekisui Chemical đang hướng tới mục tiêu đạt được sản lượng ổn định của pin perovskite với kích chiều rộng 1 mét, tăng từ 30 cm hiện nay. Theo ông Futoshi Kamiwaki, Chủ tịch của Sekisui Solar Film - công ty mới được thành lập - đến năm 2027, họ sẽ bắt đầu sản xuất 100MG pin mỗi năm để đưa chi phí sản xuất của loại pin mới giảm về mức gấp 3-4 lần so với các loại tấm pin mặt trời thông thường.

Một thách thức lớn khác là phát triển vật liệu để dán các tấm pin lên tường, mái nhà và các bề mặt đô thị khác.

Ông Kamiwaki - người cũng đang quan tâm đến việc xuất khẩu pin mặt trời siêu mỏng sang Mỹ và châu Âu - cho biết: “Nếu chúng tôi có thể giải quyết được hai thách thức này thì chúng tôi sẽ có thể chắc chắn bước vào sản xuất hàng loạt. Trong lĩnh vực năng lượng mặt trời, đây là cơ hội cuối cùng để chống lại sự thống trị thị trường của Trung Quốc”.