Với hàng loạt bằng sáng chế đăng ký mới, Trung Quốc đang cạnh tranh vị trí dẫn đầu cuộc đua nghiên cứu pin mặt trời thế hệ mới perovskite.
Theo Nikkei, kể từ 2020, thống kê mỗi năm cho thấy lượng bằng sáng chế về pin mặt trời hiệu suất cao, có thể uốn cong perovskite của Trung Quốc luôn nhiều nhất thế giới.
Ví dụ năm 2021, Trung Quốc có 70 bằng sáng chế, cao hơn nhiều con số 39 của nước xếp thứ hai là Hàn Quốc. Trong khi đó, Nhật Bản, quốc gia đứng đầu về tổng số sáng chế ở mảng này trong 20 năm, chỉ có thêm 19 bằng đăng ký mới cùng năm.
Ngoài ra, Trung Quốc cũng thống trị về số lượng báo cáo khoa học liên quan đến perovskite. Nikkei đánh giá nếu giữ tốc độ phát triển như hiện tại, quốc gia tỷ dẫn sẽ sớm chiếm ưu thế trong lĩnh vực pin ứng dụng công nghệ mới.
Những năm qua, perovskite được kỳ vọng là nguyên liệu mở ra cuộc cách mạng trong ngành năng lượng mặt trời. Các tế bào quang năng perovskite chỉ nặng bằng 1/10 so với tế bào silicon kiểu cũ, đồng thời chi phí sản xuất bằng một nửa. Với cấu trúc tinh thể, nguyên liệu này giúp tăng hiệu suất chuyển đổi ánh sáng thành điện lên nhiều lần.
Về tổng thể, các tấm pin sử dụng perovskite có ưu điểm mỏng, nhẹ, có thể uốn cong và cố định vào hầu hết bề mặt, từ đó tối ưu diện tích lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời.
Tấm pin mặt trời perovskite được sản xuất tại công ty Sekisui Chemical. Ảnh: Kyodo/Nikkei
Cũng theo Nikkei, Trung Quốc có những bước tiến lớn trong nghiên cứu nhưng chưa vượt trội so với Nhật Bản về khả năng sản xuất. Hiện Nhật Bản sở hữu ba trong số 10 công ty hàng đầu về pin mặt trời perovskite. Trong đó, sản phẩm của Panasonic được đánh giá là một trong những loại có tỷ lệ chuyển đổi quang điện tốt nhất, đồng thời vẫn cho ánh sáng đi qua nên có thể tích hợp ngay trên cửa sổ ngôi nhà.
Sekisui Chemical, công ty Nhật Bản xếp thứ sáu trong danh sách, lại có chuyên môn về tăng cường độ bền. Họ đang phát triển chất liệu giúp bảo vệ pin không bị hư hại do tác nhân không khí và độ ẩm. Sản phẩm đã được thử nghiệm lâu dài trong môi trường thực tế và dự kiến chuyển sang thương mại hóa vào năm sau.
Trong năm 2025, Toshiba muốn trở thành nhà phân phối các tấm pin perovskite cỡ lớn. Trong khi các nhà sản xuất Trung Quốc chủ yếu sử dụng tấm nền thủy tinh, công ty Nhật Bản đã ứng dụng tấm nền dạng màng để tối ưu hóa tính linh hoạt và độ bền.
Theo thống kê năm 2023 của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), số tiền chi cho sản xuất năng lượng mặt trời đạt 380 tỷ USD năm nay. Đây cũng là lần đầu trong lịch sử, lĩnh vực này vượt qua việc chi tiêu cho khai thác dầu mỏ (370 tỷ USD).
Các chuyên gia đánh giá, thế giới đang dịch chuyển từ năng lượng hóa thạch sang năng lượng tái tạo, nhiều nhất là năng lượng mặt trời. Với quy mô sản xuất của mình, Trung Quốc đang chiếm phần lớn thị trường pin quang điện, với 80% sản lượng tấm pin toàn cầu. Nếu xét trên chuỗi cung ứng, sức ảnh hưởng của quốc gia tỷ dân còn lớn hơn khi sản xuất 85% thành phần pin quang điện, 88% polysilicon - tấm chuyên quang năng thành điện năng và 97% tấm mỏng bảo vệ lõi pin.
