Công nghệ mới đòi hỏi sự khéo léo và chính xác. Một nhà phát minh lưu ý rằng “độ phức tạp càng cao, thì việc sao chép của người Trung Quốc càng khó khăn.”
Trung Quốc đã lâu nay độc quyền thị trường năng lượng mặt trời, thúc đẩy Mỹ và các đồng minh tìm kiếm giải pháp để đảo ngược tình trạng này. Một tín hiệu tích cực đã nảy ra khi các kỹ sư Nhật Bản công bố việc phát triển pin mặt trời siêu mỏng với độ dày không khác gì một tấm phim máy ảnh, theo Nikkei.
Nhật Bản đang chú trọng phát triển công nghệ này và cung cấp hỗ trợ tài chính qua nhiều chương trình khác nhau. Năng lượng tái tạo và công nghệ cao đang trở thành mảng cạnh tranh quan trọng giữa các quốc gia.
Hầu hết chuỗi cung ứng toàn cầu về tấm pin mặt trời silicon hiện nay đang nằm trong tay các công ty Trung Quốc. Thậm chí, thị phần của polysilicon – nguyên liệu chính cho tấm pin mặt trời – cũng được quốc gia tỷ dân này kiểm soát một cách độc quyền.
Cơ quan Năng lượng Quốc tế đã đánh giá rằng “Thế giới sẽ hoàn toàn phụ thuộc vào Trung Quốc trong việc cung cấp các vật liệu quan trọng cho sản xuất tấm pin mặt trời cho đến năm 2025.”
Nhật Bản đang nghiên cứu giải pháp năng lượng mặt trời nội địa, tập trung vào pin mặt trời perovskite không sử dụng silicon.
Những tế bào pin perovskite này, được phát minh bởi nhà khoa học Nhật Bản Tsutomu Miyasaka, sử dụng khoáng chất tạo thành cấu trúc tinh thể gọi là perovskite, có khả năng biến tia nắng thành điện năng.
Sự phát triển của perovskite yêu cầu sử dụng iốt, và Nhật Bản là một trong những quốc gia sản xuất iốt lớn thứ hai trên thế giới sau Chile.
Miyasaka lưu ý rằng “Trung Quốc đang làm độc quyền với các thành phần quý hiếm như gali và germanium được sử dụng trong chip.” Với pin perovskite, các thành phần này có thể sản xuất trong nước, giúp đảm bảo nguồn cung ổn định.
Mặc dù perovskite đã được nghiên cứu trong hơn một thập kỷ, ban đầu chúng không thể sánh bằng silicon về hiệu quả biến ánh sáng thành điện và dễ bị ảnh hưởng bởi điều kiện ẩm ướt. Tuy nhiên, perovskite đã vượt qua các đối thủ silicon với hiệu suất chuyển đổi lên tới 25% hoặc hơn.
Thách thức hiện tại là làm cho chi phí sản xuất perovskite cạnh tranh được với pin silicon và giải quyết vấn đề độ ẩm.
Các nhà phát triển pin perovskite cho biết tính linh hoạt của chúng là điểm mạnh độc đáo. Các tế bào pin perovskite chỉ mỏng 1 micron, tạo ra tấm pin siêu nhẹ và siêu mỏng có thể lắp đặt trên nhiều bề mặt, thậm chí cả trên bề mặt cong và tạo ra điện năng dưới ánh sáng yếu.
Nhà nghiên cứu Tsutomu Miyasaka, người phát minh ra tế bào perovskite, đã cam kết biến công nghệ này thành hiện thực thương mại trong vòng hai năm.
Nhật Bản đang nhập khẩu gần 90% năng lượng mặt trời, và việc phát triển công nghệ pin perovskite được thúc đẩy bởi nhu cầu tăng cường năng lượng tái tạo sau thảm họa hạt nhân Fukushima năm 2011.
Những nỗ lực của Nhật Bản bao gồm việc thử nghiệm pin perovskite ngoài trời và tìm cách đặt chúng ở nhiều vị trí khác nhau, từ tường nhà đến các cơ sở công cộng.
Các công ty Nhật Bản đã đầu đầu chỗ, nhưng sau đó thường nhường quyền thống trị cho các đối thủ Trung Quốc. Tuy nhiên, các kỹ sư và quan chức Nhật Bản tin rằng với sự chuyên nghiệp và sự khéo léo chính xác của họ, họ có lợi thế về công nghệ và có thể cạnh tranh trên thị trường năng lượng mặt trời.
Trong bối cảnh cuộc cạnh tranh toàn cầu về năng lượng tái tạo, việc phát triển pin perovskite có thể mang lại lợi ích lớn cho Nhật Bản và giúp cải thiện khả năng cung cấp năng lượng mặt trời cho thế giới.
