Trong khuôn viên triển lãm Expo2025 tại thành phố Osaka, Nhật Bản, một công nghệ mới đang được giới thiệu một cách âm thầm nhưng đầy tham vọng tại khu vực bến xe buýt nằm bên ngoài trung tâm triển lãm chính. Những tấm mái cong bằng kính với chiều dài lên đến 250 mét không chỉ phục vụ mục đích che chắn cho hành khách mà còn ẩn chứa một chiến lược lớn lao hơn: giành lại vị thế dẫn đầu trong lĩnh vực năng lượng mặt trời, một lĩnh vực mà Tokyo từng là người tiên phong nhưng sau đó đã 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. Với độ dày chỉ vài milimét, các tấm pin này có thể được gắn vào tường, mái nhà yếu hoặc cả cửa kính – những nơi không phù hợp với pin silicon truyền thống.

Đặc 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. Đây được xem là lợi thế quan trọng trong bối cảnh cạnh tranh công nghệ ngày càng gay gắt.

Pin perovskite cũng hứa hẹn hiệu suất chuyển đổi điện năng vượt trội. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, chúng đã đạt gần 30% hiệu suất – mức cao hơn cả 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 sức ép cạnh tranh giá từ Trung Quốc, các doanh nghiệp nội địa dần tụt lại 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.

Thế nhưng, pin perovskite vẫn đang 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 – 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.