Buzz
Nhà phát minh Miyasaka đã tạo cơ hội cho các quốc gia như Trung Quốc tiến tới mục tiêu sản xuất hàng loạt pin mặt trời uốn cong.
Công ty khởi nghiệp UtmoLight chuẩn bị hoàn thành nhà máy trị giá 3 tỷ nhân dân tệ (424 triệu USD) tại Vô Tích, tỉnh Giang Tô, để sản xuất pin mặt trời perovskite đầu tiên trên thế giới có công suất gigawatt. Khu đất rộng khoảng 1.153 mét vuông sẽ được sử dụng cho dây chuyền sản xuất, trung tâm nghiên cứu và kho bãi.
Cách khoảng 1.000 km về phía nam tại Hạ Môn, tỉnh Phúc Kiến, Micro Nano Technology cũng đang xây dựng nhà máy có công suất 100 megawatt, dự kiến bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm tới. Theo Nikkei Asia, ít nhất 6 dự án liên quan đến perovskite đang được triển khai tại Trung Quốc. GCL Optoelectronic đã khởi công xây dựng nhà máy sản xuất pin mặt trời perovskite tại Côn Sơn, tỉnh Giang Tô vào tháng 12.
Dòng tiền đầu tư đang gia tăng do các nhà đầu tư kỳ vọng vào sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và mở rộng thị trường. Khi pin mặt trời perovskite được phát minh vào năm 2009, chúng chỉ có khả năng chuyển đổi 3,8% ánh sáng mặt trời thành điện. Hiện tại, dù vẫn ở giai đoạn nguyên mẫu, mức độ chuyển đổi đã tăng lên 26%, gần đạt đến giới hạn lý thuyết là 33%.
Theo công ty Precedence Research của Canada, thị trường pin mặt trời perovskite dự kiến sẽ đạt 2,4 tỷ USD vào năm 2032, gấp 26 lần quy mô năm 2022.
Trong số các công ty Nhật Bản, Sekisui Chemical đang xem xét việc mua lại một phần nhà máy Sharp tại Sakai, gần Osaka, nhằm thương mại hóa pin mặt trời perovskite vào năm tới. Panasonic Holdings cũng dự kiến gia nhập thị trường vào năm 2026, trong khi EneCoat Technologies, một startup từ Đại học Kyoto, đã huy động được 5,5 tỷ yên (38,4 triệu USD) từ một quỹ đầu tư của Toyota Motor, với kế hoạch vận hành nhà máy sản xuất hàng loạt vào năm 2026.
Dù công nghệ này có nguồn gốc từ Nhật Bản, nhưng nhà phát minh Miyasaka đã quyết định không xin cấp bằng sáng chế ở nước ngoài cho các thành phần cơ bản, tạo điều kiện cho các quốc gia khác như Trung Quốc dẫn đầu trong sản xuất hàng loạt. Các công ty Trung Quốc đang đầu tư lớn hơn so với các đối tác Nhật Bản.
Điểm nổi bật nhất của pin perovskite là khả năng uốn cong, cùng với hiệu suất tạo điện vượt trội so với pin mặt trời silicon thông thường. Các thử nghiệm của DaZheng cho thấy các ô perovskite có hiệu suất cao hơn về tổng sản lượng điện hàng năm, có khả năng tạo ra điện ngay cả trong điều kiện ánh sáng yếu như ngày nhiều mây, sáng sớm hoặc chạng vạng.
Các công ty Trung Quốc hiện kiểm soát hơn 80% chuỗi cung ứng toàn cầu cho các tấm pin mặt trời silicon, và thị phần polysilicon của họ thậm chí còn cao hơn.
'Tại Trung Quốc, mô hình tập trung, với các ô pin mặt trời trải dài trên diện tích lớn, rất phổ biến', Tổng giám đốc DaZheng Ma Chen cho biết. 'Nhưng nếu chúng ta muốn lắp đặt trên các bức tường của các tòa nhà đô thị, cần phải sử dụng mô hình phân tán như các ô perovskite'.
Với perovskite được xem là thế hệ pin mặt trời tiếp theo, dòng tiền đang đổ vào mạnh mẽ. Các công ty sản xuất pin hàng đầu Trung Quốc như Contemporary Amperex Technology Co. Ltd., Tencent Holdings và Temasek Holdings đã đầu tư vào GCL Optoelectronic. DaZheng cũng nhận được tài trợ từ Mizuho Leaguer Investment (MLI), một công ty đầu tư mạo hiểm do Mizuho Financial Group và Shenzhen Leaguer Group cùng thành lập.
'Chúng tôi kỳ vọng khoản đầu tư này sẽ hỗ trợ sự phát triển của thị trường Nhật Bản và toàn cầu', một giám đốc đầu tư cao cấp tại MLI cho biết.
Còn nhiều thách thức phía trước. Về mặt sản xuất, việc phủ một lớp perovskite mỏng và đồng đều lên các tấm nền là rất khó khăn. Hơn nữa, việc sản xuất hàng loạt các tấm nền lớn cũng gặp nhiều trở ngại.
Hiện nay, perovskite đã theo kịp và thậm chí vượt qua silicon, với tỷ lệ chuyển đổi năng lượng cao tới 25% hoặc hơn, theo dữ liệu từ Bộ Năng lượng Mỹ. So với đó, tỷ lệ của các tấm silicon thương mại thông thường chỉ khoảng 18% đến 22%.
Thách thức hiện tại là làm giảm chi phí sản xuất và giải quyết vấn đề độ ẩm. Các nhà phát triển perovskite cho rằng tính linh hoạt của chúng là điểm khác biệt, giúp nhẹ hơn. Lớp perovskite tinh thể chỉ dày 1 micron, cho phép tạo ra một tế bào có trọng lượng bằng 1/10 và độ dày bằng 1/20 so với pin mặt trời hiện tại. Chúng có thể lắp đặt trên tường hoặc bề mặt cong và có khả năng tạo điện ngay cả trong điều kiện ánh sáng yếu, kể cả trong nhà.
'Giả sử bạn sống trong một căn hộ chung cư mà không có mái nhà riêng. Bạn vẫn có thể đặt pin mặt trời perovskite trên ban công của mình. Hãy coi nó như một thiết bị gia dụng', Miyasaka, giáo sư tại Đại học Toin của Yokohama, từng làm việc tại Fujifilm, cho biết.
Sekisui Chemical, nhà cung cấp cho các nhà sản xuất màn hình, đang tìm cách giải quyết vấn đề độ ẩm và thử nghiệm perovskite ngoài trời trên các bề mặt không phù hợp với tấm silicon. Ga xe lửa và các cơ sở công cộng khác cũng đang được xem xét.
Nhiều kỹ sư tin rằng Nhật Bản có lợi thế về công nghệ, những phát minh đòi hỏi sự khéo léo và chính xác cao. 'Cấu trúc càng phức tạp thì người Trung Quốc càng khó sao chép', Miyasaka, nhà phát minh ra perovskite, nhận định.
Theo: Nikkei Asia, WSJ
