Tấm pin perovskite dẻo là lựa chọn phù hợp cho địa hình đồi núi của Nhật Bản, nơi thiếu các mảnh đất bằng phẳng cho các trang trại điện mặt trời truyền thống. Và một thành phần quan trọng của tấm pin này là iodine (iốt), thứ mà Nhật Bản sản xuất nhiều hơn bất kỳ quốc gia nào khác ngoài Chile.
Perovskite hấp thụ ánh sáng hiệu quả nhưng việc phát triển loại pin này đang gặp một số trở ngại: tấm pin perovskite chứa chì độc hại, và hiện nay sản xuất ít điện năng hơn, tuổi thọ ngắn hơn so với tấm pin silicon truyền thống.
Tuy nhiên, với mục tiêu đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 và mong muốn phá vỡ thế thống trị về năng lượng mặt trời của Trung Quốc, tấm pin perovskite được xem là lựa chọn tốt nhất, để Nhật Bản đạt được cả quá trình khử carbon và khả năng cạnh tranh công nghiệp.
Chính phủ Nhật Bản đang đưa ra các ưu đãi hấp dẫn để thúc đẩy phát triển loại pin này, như khoản trợ cấp 157 tỉ yên (1 tỉ đô la) cho nhà sản xuất Sekisui Chemical, xây dựng nhà máy sản xuất tấm pin perovskite, tạo ra 100 MW vào năm 2027, đủ cung cấp điện cho 30.000 hộ gia đình.
Đến năm 2040, Nhật Bản muốn lắp đặt đủ tấm pin perovskite để tạo ra 20 GW điện, tương đương việc xây dựng thêm khoảng 20 lò phản ứng hạt nhân. Điều này sẽ giúp Nhật Bản đạt mục tiêu năng lượng tái tạo đáp ứng tới 50% nhu cầu điện năm 2040.
Quốc gia này đang hướng tới năng lượng mặt trời, bao gồm cả pin mặt trời perovskite và pin mặt trời silicon, để đáp ứng tới 29% tổng nhu cầu điện vào thời điểm đó, tăng mạnh so với mức 9,8% vào năm 2023.
Nhưng Nhật Bản cũng muốn tránh lặp lại tình trạng bùng nổ và suy thoái trong quá khứ của ngành năng lượng mặt trời ở Nhật Bản. Vào đầu những năm 2000, các tấm pin mặt trời silicon do Nhật Bản sản xuất chiếm gần một nửa thị trường toàn cầu.
Hiện nay, Trung Quốc kiểm soát hơn 80% chuỗi cung ứng năng lượng mặt trời toàn cầu, từ sản xuất nguyên liệu thô chính đến lắp ráp tấm pin.
Có sự khác biệt đáng kể về công nghệ pin perovskite giữa Trung Quốc và Nhật Bản: các công ty Trung Quốc chủ yếu tập trung vào công nghệ perovskite kết hợp lớp phủ thủy tinh hoặc pin silicon, trong khi Nhật Bản chuyên nghiên cứu và phát triển lớp màng linh hoạt, siêu mỏng.
Tấm 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. Sản phẩm cuối cùng có thể chỉ dày một milimét và chỉ nặng bằng một phần mười trọng lượng so với pin mặt trời silicon thông thường.
Tính dẻo, linh hoạt, bám dính của tấm pin perovskite cho phép chúng lắp đặt được trên các bề mặt không bằng phẳng và cong, một đặc điểm quan trọng ở Nhật Bản, nơi 70% diện tích đất nước là đồi núi.
Các tấm pin này đang tích hợp vào một số dự án, như một tòa nhà 46 tầng ở Tokyo dự kiến hoàn thành năm 2028. Thành phố Fukuoka cũng muốn phủ mái vòm một sân vận động bóng chày bằng tấm pin perovskite. Thương hiệu điện tử lớn Panasonic đang nghiên cứu tích hợp perovskite vào các ô cửa sổ.
Mặc dù được đánh giá cao, nhưng tấm pin perovskite vẫn chưa sản xuất phổ biến. Chúng sản xuất đắt hơn so với tấm pin silicon và có tuổi thọ chỉ một thập kỷ, so với 30 năm của các tấm pin thông thường. Lượng chì độc hại mà chúng chứa cũng đồng nghĩa việc cần phải xử lý cẩn thận sau khi sử dụng.
Tuy nhiên, công nghệ này đang phát triển nhanh chóng. Một số nguyên mẫu có thể hoạt động mạnh mẽ gần bằng các tấm pin silicon và độ bền của chúng dự kiến sẽ sớm đạt 20 năm.
