Toàn cảnh cuộc đua phát triển pin mặt trời perovskite: Chiến lược và triển vọng của các cường quốc

Ngày: 2 tháng 8, 2026

By Annie Nguyễn

Cuộc đua thương mại hóa pin mặt trời perovskite đang bước vào giai đoạn then chốt, với các nền kinh tế hàng đầu như Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan và Đức đồng loạt đẩy mạnh đầu tư và hoàn thiện khung chính sách. Đây không chỉ là cuộc cạnh tranh về hiệu suất công nghệ mà còn là cuộc chiến giành quyền định đoạt các tiêu chuẩn quốc tế và thị phần của thị trường năng lượng mặt trời thế hệ mới, dự kiến sẽ tăng trưởng từ mức chưa đầy 1 tỷ USD năm 2026 lên hơn 8,9 tỷ USD vào năm 2036.

Bức tranh tổng quan: Tiềm năng và thách thức của perovskite

Pin mặt trời perovskite (PSC) đang được xem là công nghệ quang điện thế hệ tiếp theo nhờ khả năng chuyển đổi quang điện vượt trội, chi phí sản xuất tiềm năng thấp và đặc biệt là khả năng điều chỉnh vùng cấm (bandgap) linh hoạt . Công nghệ này có thể khắc phục giới hạn Shockley-Queisser của pin silicon đơn lớp (33,7%) bằng cách kết hợp với silicon trong cấu trúc tandem (hai lớp hấp thụ ánh sáng xếp chồng), cho phép đạt hiệu suất lý thuyết lên tới 44% .

Hiệu suất phòng thí nghiệm của pin perovskite-silicon tandem đã vượt mốc 33,9% (Oxford PV, 2024) , và các mẫu thương mại hóa đã đạt hiệu suất 24,5% . Tuy nhiên, ba thách thức lớn vẫn đang cản trở quá trình thương mại hóa rộng rãi :

1. Độ bền kém: Pin perovskite suy giảm nhanh khi tiếp xúc với nhiệt, độ ẩm và tia UV trong điều kiện thực tế, trong khi pin silicon có thể duy trì hiệu suất trên 25 năm với mức suy giảm dưới 1%/năm .

2. Chì độc hại: Công thức perovskite hiệu suất cao nhất đều chứa chì, đang đối mặt với áp lực từ các quy định về hạn chế chất độc hại tại EU (RoHS) và các thị trường lớn .

3. Khó mở rộng quy mô: Hiệu suất cao thường chỉ đạt được trên diện tích nhỏ (khoảng 1cm²). Việc mở rộng lên module thương mại (1,6-2m²) đòi hỏi kiểm soát chất lượng màng mỏng đồng nhất và công nghệ đóng gói phức tạp hơn nhiều .

So sánh chiến lược và chính sách của các quốc gia và vùng lãnh thổ

1. Trung Quốc: Dẫn đầu về quy mô công nghiệp và tốc độ thương mại hóa

Trung Quốc đang chiếm vị thế dẫn đầu trong cuộc đua thương mại hóa perovskite. Nước này sở hữu hệ sinh thái sản xuất silicon khổng lồ, tạo điều kiện thuận lợi để tích hợp công nghệ perovskite-silicon tandem vào các dây chuyền sản xuất hiện có .

Tình hình phát triển:

• Nhiều công ty đã xây dựng các dây chuyền sản xuất 100MW .

• Các tập đoàn lớn như GCL Photoelectric, BOE, CATL và các công ty silicon hàng đầu dự kiến sẽ mở rộng các dây chuyền sản xuất ở quy mô GW vào năm 2026 .

• Pin perovskite-silicon tandem với cấu trúc bốn đầu cuối (4-terminal) đang được thương mại hóa nhanh nhất, với chi phí dự kiến ở mức 1,2 RMB/W, trong khi giá trị thặng dư (premium) so với pin silicon truyền thống có thể lên tới 1,28 RMB/W, tạo ra lợi thế cạnh tranh rõ rệt .

Chiến lược: Tận dụng lợi thế về quy mô để giảm chi phí và đẩy nhanh tiến độ thương mại hóa, hướng tới chiếm lĩnh thị trường đại trà.

2. Nhật Bản: Đi đầu về tiêu chuẩn hóa, nhắm vào thị trường BIPV và ứng dụng linh hoạt

Nhật Bản đang theo đuổi một chiến lược khác biệt, tập trung vào thị trường ngách có giá trị cao như pin mặt trời tích hợp công trình (BIPV) và ứng dụng linh hoạt, với mục tiêu tận dụng thế mạnh công nghệ và tạo dựng các tiêu chuẩn toàn cầu.

Chính sách nổi bật:

• Hỗ trợ thử nghiệm toàn cầu: Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp (METI) sẽ bắt đầu nhận đơn đăng ký trợ cấp cho các dự án thử nghiệm lắp đặt pin perovskite tại nước ngoài từ năm tài chính 2026, với mục tiêu tạo ra các điển hình tham khảo (reference cases) tại Đông Nam Á, Mỹ và châu Âu để thúc đẩy xuất khẩu .

• Chiến lược tiêu chuẩn hóa: Nhật Bản đang tích cực tham gia xây dựng các tiêu chuẩn quốc tế (IEC) cho pin perovskite, giải quyết các đặc tính đặc thù như hiện tượng trễ (hysteresis), vốn khiến các phương pháp đo lường hiện tại không chính xác .

• Mục tiêu công suất: Đặt mục tiêu lắp đặt 20 GW pin perovskite vào năm 2040 .

• Sản xuất hàng loạt: Sekisui Chemical dự kiến bắt đầu sản xuất hàng loạt pin perovskite từ năm 2027 .

Chiến lược: Tận dụng lợi thế về công nghệ vật liệu và sản xuất i-ốt (nguyên liệu đầu vào) để dẫn dắt thị trường ngách có giá trị cao, đồng thời chủ động định hình các tiêu chuẩn quốc tế để tạo ra lợi thế cạnh tranh dài hạn.

3. Hàn Quốc và Đài Loan: Nền tảng công nghiệp điện tử hỗ trợ

Cả Hàn Quốc và Đài Loan đều sở hữu các tập đoàn sản xuất điện tử và bán dẫn hàng đầu, tạo ra nền tảng vững chắc cho phát triển công nghệ perovskite.

Hàn Quốc:

• Các tập đoàn lớn như Samsung SDI và LG Chem đang đầu tư mạnh vào nghiên cứu perovskite và pin mặt trời chấm lượng tử (QDSC) tích hợp với perovskite .

• Chính phủ Hàn Quốc đã dành nguồn ngân sách đáng kể cho nghiên cứu và phát triển, tương tự các nước dẫn đầu trong khu vực .

Đài Loan:

• Các nhà sản xuất điện tử như AU Optronics đang phát triển các ứng dụng BIPV và pin mặt trời tích hợp vào thiết bị đeo .

• Mối liên kết với các nhà sản xuất chất bán dẫn mang lại lợi thế về công nghệ chế tạo màng mỏng và kiểm soát chất lượng .

Chiến lược: Áp dụng cách tiếp cận "công nghệ cao" nhắm vào các ứng dụng có giá trị gia tăng như thiết bị di động, BIPV và các sản phẩm điện tử tiêu dùng.

4. Châu Âu (Đức, Anh, Thụy Điển, Hà Lan): Đi đầu về công nghệ và thử nghiệm, hướng tới thương mại hóa

Châu Âu đang nổi lên là khu vực tăng trưởng nhanh nhất cho thị trường pin perovskite . Khu vực này sở hữu hệ sinh thái khởi nghiệp và nghiên cứu học thuật mạnh mẽ, tập trung vào đổi mới công nghệ và hướng tới thương mại hóa nhanh chóng.

Tình hình phát triển:

• Oxford PV (Anh): Đã thực hiện lô hàng thương mại đầu tiên cho khách hàng tại Mỹ vào cuối năm 2024 . Đây là một trong những công ty tiên phong về pin perovskite-silicon tandem, với nhà máy sản xuất thương mại đầu tiên tại Brandenburg, Đức .

• Chính sách hỗ trợ: Các chương trình tài trợ mạnh mẽ trong khuôn khổ Green Deal và Chiến lược Năng lượng Mặt trời của EU đang thúc đẩy thương mại hóa perovskite .

Chiến lược: Tận dụng thế mạnh về nghiên cứu cơ bản, thu hút đầu tư mạo hiểm và đẩy nhanh quá trình thương mại hóa thông qua các chương trình hỗ trợ của EU. Hướng tới dẫn đầu về công nghệ để cạnh tranh với sản xuất quy mô lớn của Trung Quốc.

5. Các khu vực khác (Ấn Độ, Mỹ)

• Mỹ: Có các công ty khởi nghiệp dẫn đầu như Tandem PV và Swift Solar, cùng các chương trình tài trợ của Bộ Năng lượng (DOE) . Tuy nhiên, quy mô sản xuất vẫn còn hạn chế so với Trung Quốc và châu Âu.

• Ấn Độ: Đang triển khai các dự án thí điểm tandem với sự hỗ trợ của chính phủ (PLI) . Thị trường năng lượng mặt trời đang bùng nổ, nhưng perovskite mới chỉ ở giai đoạn đầu.

Triển vọng so với các công nghệ mới khác

Kết luận: Perovskite-silicon tandem, với hiệu suất vượt trội và khả năng tận dụng hạ tầng sẵn có, đang là công nghệ cạnh tranh nhất và có triển vọng thương mại hóa nhanh nhất trong các công nghệ thế hệ mới. Pin chấm lượng tử và OPV vẫn còn ở giai đoạn rất sơ khai và sẽ phải mất nhiều năm nữa mới có thể cạnh tranh về mặt hiệu suất và chi phí.

Kết luận chung

Cuộc đua thương mại hóa pin perovskite đang diễn ra với những chiến lược khác biệt rõ rệt:

• Trung Quốc nhắm vào thị trường đại trà bằng lợi thế quy mô và tốc độ.

• Nhật Bản tập trung vào thị trường ngách giá trị cao (BIPV, linh hoạt) và chiến lược tiêu chuẩn hóa.

• Hàn Quốc & Đài Loan tận dụng nền tảng công nghiệp điện tử.

• Châu Âu dẫn đầu về đổi mới và thử nghiệm, hướng tới thương mại hóa công nghệ.

Trong khi các công nghệ khác như QDSC và OPV vẫn đang ở giai đoạn đầu, thì perovskite-silicon tandem đang nổi lên là ứng cử viên sáng giá nhất cho thế hệ pin mặt trời tiếp theo, với kỳ vọng sẽ bắt đầu thâm nhập thị trường vào cuối thập kỷ này.