1.381 lượt xemPerovskite là loại pin mặt trời siêu mỏng đang trở thành tâm điểm ở Trung Quốc khi có nhiều startup công nghệ “đổ vốn” để xây dựng nhà máy sản xuất quy mô lớn. Chuyên gia kỳ vọng công nghệ quang điện mới này có thể thay đổi ngành năng lượng tái tạo, cho phép vách kính tòa nhà tạo ra điện năng.
Dòng vốn đầu tư mạnh mẽ vào các startup công nghệ vật liệu mới
Giáo sư Tsutomu Miyasaka đến từ Đại học Toin, Yokohama (Nhật Bản) là nhà phát minh đi đầu trong công nghệ pin siêu mỏng Perovskite. Hiện nay, các nhà sản xuất đang tích cực cải tiến công nghệ sản xuất pin mặt trời siêu mỏng Perovskite, hướng đến mục đích sử dụng các tấm kính bên ngoài tòa nhà để tạo ra điện năng.
Công nghệ sản xuất pin mặt trời siêu mỏng Perovskite hiện đang gây sốt ở nhiều quốc gia
Cụ thể, Startup UtmoLight đang hoàn thiện nhà máy trị giá khoảng 424 triệu USD tại Vô Tích, tỉnh Giang Tô. Đây là cơ sở sản xuất pin mặt trời Perovskite đầu tiên trên thế giới đạt công suất gigawatt. Cách tỉnh Phúc Kiến khoảng 1000km về phía nam, DaZheng (Jiangsu) Micro Nano Technology đang xây dựng một nhà máy công suất 100 megawatt.
Bên cạnh đó, có ít nhất sáu dự án liên quan đến sản xuất pin mặt trời siêu mỏng liên quan đến Perovskite hiện đang được triển khai tại Trung Quốc. GCL Optoelectronic đã khởi công xây dựng nhà máy sản xuất pin mặt trời perovskite vào tháng 12/2023 tại Côn Sơn, tỉnh Giang Tô. Các công ty hàng đầu như Contemporary Amperex Technology Co. Ltd. (CATL), Tencent Holdings và quỹ đầu tư nhà nước Temasek Holdings của Singapore cũng đã đầu tư vào GCL Optoelectronic.
Hiện nay, Trung Quốc đang thống lĩnh ngành năng lượng tái tạo trên phạm vi toàn thế giới, khẳng định thế mạnh tuyệt đối trong năng lượng mặt trời và điện gió. Năm 2023, năm hãng sản xuất tấm pin mặt trời hàng đầu trên thế giới đều đến từ Trung Quốc.
Trung Quốc hiện đang dẫn đầu thế giới trong lĩnh vực sản xuất pin mặt trời siêu mỏng Perovskite
Tương lai của loại pin mặt trời siêu mỏng Perovskite
Perovskite được nhà khoáng vật học người Nga Gustav Rose phát hiện vào năm 1839, trong dãy núi Ural thuộc nước Nga. Đây là hợp chất Calcium Titanate, có màu vàng nâu hoặc đen, tồn tại theo dạng CaTiO3. Với đặc tính vật lý quang học và điện, Perovskite được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Perovskite được phát hiện trong dãy núi Ural, có thể ứng dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau
Pin mặt trời Perovskite được phát minh năm 2009, thời điểm đó, tỷ lệ chuyển đổi ánh sáng thành điện năng cực kỳ thấp, chỉ đạt 3,8%. Hiện tại, tỷ lệ chuyển đổi đã tăng lên đến 26%.
Theo hãng nghiên cứu Precedence Research (Canada), thị trường pin mặt trời perovskite dự kiến sẽ tăng trưởng lên 2,4 tỷ USD vào năm 2032, gấp 26 lần quy mô năm 2022. Đây là một bước tiến vượt bậc cho công nghệ pin mặt trời thế hệ mới, mở ra cơ hội đầu tư lớn cho các doanh nghiệp trên toàn cầu.
Gần đây, các “ông lớn” Nhật Bản đã gia nhập cuộc đua. Cụ thể, Sekisui Chemical đang cân nhắc mua lại một phần nhà máy Sharp tại Sakai, gần Osaka, thực hiện mục tiêu thương mại hóa pin mặt trời perovskite vào năm tới. Bên cạnh đó, Panasonic Holdings cũng có kế hoạch thâm nhập thị trường vào năm 2026 với các vật liệu xây dựng bằng kính tạo ra điện do công ty tự phát triển.
Một startup tiềm năng là EneCoat Technologies, thành lập tại Đại học Kyoto đã huy động được khoảng 38,4 triệu USD từ một quỹ đầu tư thuộc Toyota Motor và các công ty khác. EneCoat Technologies đặt mục tiêu vận hành nhà máy sản xuất hàng loạt sớm nhất vào năm 2026.
Thị trường pin mặt trời siêu mỏng Perovskite liên tục mở rộng quy mô, mang đến cho các doanh nghiệp nhiều cơ hội tốt
Pin mặt trời perovskite có nguồn gốc từ Nhật Bản. Tuy nhiên, nhà phát minh Miyasaka đã chọn không đăng ký bằng sáng chế ở nước ngoài cho các thành phần cơ bản của công nghệ này, tạo điều kiện cho các quốc gia khác nhanh chóng tiếp cận và ứng dụng phát minh. Các công ty Trung Quốc hiện đang đầu tư mạnh mẽ và quy mô lớn hơn so với các đối tác Nhật Bản.
Điểm nổi bật nhất của các tấm pin perovskite là khả năng uốn cong linh hoạt và siêu mỏng, mang lại lợi thế vượt trội so với các tấm pin mặt trời silicon thông thường. Theo thử nghiệm của DaZheng, các tấm perovskite có hiệu suất sản xuất điện đáng kể hơn so với tấm silicon về tổng sản lượng điện mỗi năm. Đặc biệt, loại pin này có khả năng tạo ra điện ngay cả trong điều kiện ánh sáng yếu như những ngày nhiều mây, sáng sớm hoặc lúc chạng vạng.
Các tấm pin mặt trời Perovskite sở hữu khả năng uốn cong linh hoạt
Theo ông Ma Chen, Tổng Giám đốc DaZheng, khi các tấm pin perovskite trở nên phổ biến, quang cảnh các nhà máy điện mặt trời trải rộng trên diện tích đất lớn sẽ biến mất, thay vào đó là những bức tường kính tạo điện bao quanh các tòa nhà.
Dù sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội, pin perovskite vẫn đối mặt với thách thức lớn trong sản xuất hàng loạt. Khó khăn nằm ở việc phủ một lớp perovskite mỏng, đều trên mặt phẳng nền - yếu tố quyết định khả năng sản xuất các tấm pin lớn.
Để giải quyết vấn đề này, các startup đang tập trung vào việc sản xuất hàng loạt các tấm nền thủy tinh trước tiên, do vật liệu perovskite dễ bám dính hơn trên thủy tinh so với màng phim. Tuy nhiên, điều này lại làm mất đi những ưu điểm của perovskite như nhẹ, mỏng và dễ dàng vận chuyển.
Dù còn nhiều rào cản kỹ thuật, tiềm năng của pin mặt trời perovskite là rất lớn với nhiều ứng dụng trong xây dựng và công nghệ năng lượng. Các nhà đầu tư và doanh nghiệp công nghệ vật liệu mới vẫn đang đổ vốn vào nghiên cứu và phát triển, hi vọng sớm giải quyết được các thách thức để thương mại hóa trên quy mô toàn cầu.
Nhiều doanh nghiệp trên thế giới đang tập trung nghiên cứu để vượt qua những rào cản kỹ thuật khi sản xuất pin mặt trời siêu mỏng Perovskite
Thời điểm hiện tại, Perovskite có thể được xem là thế hệ tiếp theo của những tấm pin mặt trời. Hi vọng với sự đầu tư mạnh mẽ và tiềm năng ứng dụng rộng rãi, loại pin mặt trời siêu mỏng này có thể định hình lại ngành năng lượng tái tạo trong tương lai gần.
Tổng hợp
*Để lại thông tin trong box dưới đây, Happynest sẽ giúp bạn kết nối đơn vị thiết kế - thi công phù hợp và nhanh chóng nhất.
