Marktgröße, Anteil und Branchenanalyse für ultradünne Solarzellen, nach Material (Cadmiumtellurid, Kupfer-Indium-Galliumselenid, Perowskit-Solarzelle, organische Photovoltaik und andere), nach Installation (netzgebunden und netzunabhängig) und nach Ende -Nutzer (Wohn- und Gewerbeimmobilien) und regionale Prognose, 2024–2032

Die globale Marktgröße für ultradünne Solarzellen wurde im Jahr 2023 auf 18,54 Millionen US-Dollar geschätzt. Der Markt wird voraussichtlich von 22,44 Millionen US-Dollar im Jahr 2024 auf 133,85 Millionen US-Dollar im Jahr 2032 wachsen und im Prognosezeitraum eine jährliche Wachstumsrate von 25,01 % aufweisen .

Dünnschichtfolien werden zunehmend zur Stromerzeugung an Orten verwendet, an denen andere Photovoltaikzellen nicht eingesetzt werden können, beispielsweise auf gekrümmten Oberflächen an Autos oder Gebäuden oder sogar auf Kleidung, um tragbare und stationäre Geräte aufzuladen. Solarzellen, nach dem neuesten Stand der Technik auch Photovoltaikzellen genannt, wandeln Energie aus den Sonnenstrahlen direkt in Strom um. Der neue Trend der erneuerbaren Energien basiert auf Solarzellen, die robust, solide und wartungsarm sind. In isolierten Umgebungen erzeugen Solarzellen häufig Strom und versorgen Maschinen weit entfernt von der nächsten Steckdose. Mehrere Vorteile des Produkts gegenüber anderen Quellen treiben das Marktwachstum voran. 

Die COVID-19-Pandemie wirkte sich negativ auf verschiedene Industriebetriebe aus. Es stoppte viele Betriebe und Aktivitäten wie Produktionsanlagen, Transport, Import und Export, was zu einem Mangel an Arbeitskräften führte und sich auf die Angebots- und Nachfragekette auswirkte.

Im Fall des Marktes für ultradünne Solarzellen hatte die Pandemie jedoch positive Auswirkungen auf den Weltmarkt, der sich kontinuierlich weiterentwickelt und eine positive Wachstumsrate aufweist. Als die Pandemie ausbrach, wurden viele Gewerbeflächen geschlossen, interne Abläufe wie Lieferung und Lieferketten für lebenswichtige Produkte lagen jedoch auf der Kippe. Aufgrund der Schließung vieler Stromnetzzentren nahm die Bedeutung von Solarenergiesystemen sowohl auf gewerblicher als auch auf privater Ebene rapide zu.

Markttrends für ultradünne Solarzellen

Die Einführung neuer Materialien, die in Solarzellen integriert werden können, schafft neue Möglichkeiten

Zu den neuen Trends auf dem Markt für ultradünne Solarzellen gehören Entwicklungen bei Forschungsaktivitäten zur Verbesserung der Zelleffizienz. Die Einführung fortschrittlicher Materialien wie Perowskit und organischer Dünnfilme, die in Solarzellen integriert werden können, ist ein neuer Trend auf dem Markt. Diese fortschrittliche Kombination verleiht dem Endprodukt Flexibilität und Nachhaltigkeit. Moderne Geräte wie flexible Solarmodule, tragbare Geräte und tragbare Geräte mit Kurvenanzeige treiben das Marktwachstum voran. Darüber hinaus beobachtet der Markt einen wachsenden Fokus auf durchsichtige Solarzellen, die an Fenstern und anderen Oberflächen befestigt werden können und so eine Energiegewinnung ermöglichen, ohne die Sicht zu beeinträchtigen.

Zum Beispiel unterzeichnete die Europäische Investitionsbank am 19. Dezember 2023 einen Kreditvertrag über bis zu 35 Millionen Euro (38 Millionen US-Dollar) mit dem schwedischen Cleantech-Unternehmen Exeger, das Solaranlagen herstellt Zelltechnologie Powerfoyle. The Exeger hat über 169 Millionen Euro (184 Millionen US-Dollar) gesammelt, davon 16,1 Millionen Euro (17,47 Millionen US-Dollar) für das Projekt. Ultradünne Solarzellen werden die wesentliche Komponente sein, die das Projekt initiiert.

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Wachstumsfaktoren für den Markt für ultradünne Solarzellen

Fortschritte bei der Haltbarkeit, Leistung und niedrigen Kosten der Solarzellenproduktion zur Förderung des Marktwachstums

In der Branche gibt es mehrere Fortschritte. Perowskit-Solarzellen, die aus Tinten bei Umgebungstemperatur hergestellt werden, können in Zukunft die Energieintensität und die finanziellen Kosten der Solarzellenproduktion senken. Obwohl die Effizienz des neuen Perowskit-Geräts an die von hochmodernem Silizium herankommt, halten diese Zellen mehr als 100-mal länger.

Diese langlebigen, flexiblen Solarzellen, die viel dünner als menschliches Haar sind, sind auf ein starkes und leichtes Gewebe geklebt, sodass sie einfach auf einer festen Oberfläche installiert werden können. Sie können als straßengebundene Energiestruktur Strom liefern und können schnell transportiert und an entlegenen Orten eingesetzt werden, um in Notfällen Hilfe zu leisten.

Beispielsweise arbeiteten im März 2022 Forscher der University of Surrey im Vereinigten Königreich und des Imperial College London mit Forschern des Advanced Research Centre for Nanophotonics and Nanolithography in den Niederlanden zusammen, um die Zelle zu entwickeln.

Der zunehmende Einsatz von Geräten mit geringer Tragfähigkeit erhöht die Nachfrage nach ultradünnen Solarzellen 

Die Leistungsfähigkeit ultradünner Solarzellen eignet sich hervorragend für Geräte mit geringer Belastung wie Rucksäcke, Verteidigungsflugzeuge, leichte elektronische Fahrzeuge und andere. Da es immer mehr Forschungsprojekte auf dem Markt für ultradünne Solarzellen gibt, verfügen sie über die Fähigkeit, ein hohes Leistungsgewicht zu liefern, was sie zu idealen Energiequellen für Autobatterien, Leichtflugzeuge und andere zusätzliche Energiespeichergeräte macht.

Flexible Solarzellen und Ultradünnschichtsolarzellen bestehen aus einer sehr dünnen Schicht aus photovoltaischem Material, die auf einem Glas- oder Kunststoffsubstrat aufgebracht ist. Herkömmliche Photovoltaik-Schichten sind etwa 350 Mikrometer dick, während Dünnschichtsolarzellen nur Schichten mit einer Dicke von einem Mikrometer verwenden. Dadurch sind die Zellen flexibel, leicht und kostengünstiger in der Herstellung, da sie weniger Rohstoffe verbrauchen.

Die Leistung kommerzieller flexibler CIGS wurde an der University of Oklahoma für Anwendungen im Weltraum untersucht und berichtet. Die Autoren fanden ein vielversprechendes Dünnschicht-Solarmaterial unter Verwendung von Cu (In, Ga) Se2 (CIGS)-Solarzellen mit einem Energieumwandlungswirkungsgrad von bis zu 22,7 %

BESCHRÄNKENDE FAKTOREN

Skalierungsverzögerung in der Branche für ultradünne Solarzellen behindert das Wachstum des Marktes

Die hohen Forschungs- und Entwicklungsinvestitionen bei sehr begrenztem Angebot an akademischen Fachkräften auf diesem Gebiet machen es problematisch, die Effizienz ultradünner Solarzellen weiter zu steigern. Der Wert der Technologie zur Bearbeitung von Werkzeugen stellt eine Herausforderung für ultradünne Solarzellen dar.

Die „Skalierungsverzögerung“ ist ein Ausdruck der Zeit, die vom Erreichen des Effizienzpotenzials einer Technologie im Labor bis zur Skalierung dieser Effizienz auf ein industrielles Niveau mit der allgemein akzeptierten Skalierungslücke gewartet werden muss.

In diesem Bereich wurde eine Skalierungsverzögerung beobachtet, was seine Bedeutung für die Weiterentwicklung neuer Solarzellenmaterialien von der Wissenschaft zur Technologie unterstreicht. Der Skalenunterschied, der direkt aus experimentellen Daten extrahiert werden kann, ist beobachtbar und kann als Zeichen technologischer Reife gewertet werden. Es kann Erstinvestoren auch dabei helfen, Entscheidungen darüber zu treffen, wann in die Entwicklung neuer technologiebasierter Produkte investiert werden soll.

Marktsegmentierungsanalyse für ultradünne Solarzellen

Durch Materialanalyse

Hohe Effizienz von Perowskit-Solarzellen zur Förderung des Segmentwachstums

Basierend auf dem Material ist der Markt für ultradünne Solarzellen in Cadmiumtellurid, Kupfer-Indium-Galliumselenid, Perowskit-Solarzellen, organische Photovoltaik und andere unterteilt.

Das Perowskit-Solarzellensegment war 2023 Weltmarktführer. Perowskit-Solarzellen (PSCs) gelten aufgrund ihrer hohen Effizienz und geringen Kosten als vielversprechende Photovoltaik-Technologie. Ihre Langzeitstabilität, mechanische Haltbarkeit und Umweltrisiken können jedoch den praktischen Anforderungen immer noch nicht gerecht werden. Um diese Probleme zu lösen, entwickelten Forscher ein multifunktionales Elastomer, das reich an Wasserstoffbrückenbindungen und Carbonylgruppen ist. Darüber hinaus bieten Perowskit-Materialien eine bessere Lichtabsorption und Ladungsträgermobilität, was sie ideal für die Anwendungen auf dem Markt macht.

Solarzellen auf Cadmiumtellurid-Basis stellen weltweit das größte Segment der kommerziellen Dünnschichtmodulproduktion dar und sind damit eines der am schnellsten wachsenden Segmente weltweit. Jüngste Verbesserungen haben die Leistung von polykristallinem Silizium erreicht und gleichzeitig die Kostenkontrolle gewahrt.

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Durch Installationsanalyse

Präsenz von Solar-PV im netzunabhängigen Modus, um die Segmentexpansion voranzutreiben

Basierend auf der Installation wird der Markt in On-Grid und Off-Grid unterteilt.

Das Off-Grid-Segment dominiert weltweit mit hohen Marktanteilen. Mit der zunehmenden Installation ultradünner Solarzellen in Gewerbeflächen und auf Wohndächern ist auf dem Markt ein Anstieg der Verkaufszahlen zu verzeichnen. Da der Großteil der Solar-PV im netzunabhängigen Modus für die Energieerzeugung in kleinen Einheiten oder für den privaten Gebrauch betrieben wird, nimmt der Einsatz des Produkts schnell zu.

Photovoltaikanlagen können auf kommerzieller Ebene in die Stromversorgungskette integriert oder in kleineren Clustern für Mininetze oder die individuelle Nutzung installiert werden. Der Einsatz ultradünner PV-Module zur Stromversorgung von Mininetzen ist eine großartige Möglichkeit, Menschen mit Strom zu versorgen, die nicht in der Nähe von Übertragungsleitungen leben, insbesondere in Entwicklungsländern mit reichlich Solarressourcen.

Nach Endbenutzeranalyse

Wachsende Zahl von Büroflächen zur Steigerung des Wachstums im kommerziellen Segment

Basierend auf dem Endverbraucher ist der Markt für ultradünne Solarzellen in Privat- und Gewerbeimmobilien unterteilt.

Das kommerzielle Segment dominiert den Markt, indem es den maximalen Marktanteil hält. Ultradünne Deckenplatten werden weltweit in immer mehr Büroräumen und Forschungsinstituten vermarktet. Dieser Faktor verstärkt das Wachstum im kommerziellen Segment.

Zum Beispiel entwickelte einer der kanadischen Professoren im Jahr 2022 ein Verfahren, mit dem Sonnenlicht in ultradünnen und flexiblen Siliziumfolien eingefangen werden kann, was bei der Stromerzeugung mit mehr Stromspeicherung weitaus effizienter ist als herkömmliche Solar-PV. Anträge für diese Forschung werden derzeit für eine mögliche kommerzielle Nutzung an der University of Toronto bearbeitet.

Wohnimmobilien sind aufgrund der rasanten Urbanisierung weltweit eines der am schnellsten wachsenden Segmente. Der zunehmende Bau von Wohnprojekten könnte das Marktwachstum ankurbeln und sich direkt auf die ultradünne Solarzelle auswirken.

REGIONALE EINBLICKE

Der globale Markt wurde in vier Schlüsselregionen analysiert, darunter Nordamerika, Europa, der asiatisch-pazifische Raum und der Rest der Welt.

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Der asiatisch-pazifische Raum ist die führende Region im Marktanteil ultradünner Solarzellen, gefolgt von Nordamerika. Die Entwicklung in Ländern wie China, Japan und Indien ist der Hauptgrund für das Wachstum der Region, da neben den USA auch viele bedeutende Forschungsinstitute und Forschungsunternehmen in diesen Ländern ansässig sind. Im September 2023 wurde ein Konglomerat unter der Führung von Halocell Energy gegründet , darunter die Queensland University of Technology und First Graphene, erhielten 1,3 Millionen US-Dollar vom Collaborative Research Centres-Projekt oder CRC-P-Initiative der australischen Regierung. Das Projekt ist für drei Jahre finanziert.

In Nordamerika sind die USA einer der führenden Hersteller ultradünner Solarzellen. Viele der kommerziellen Anwendungen dieser Zellen stehen unter Beobachtung, da sie Potenzial für Wohn-, Weltraumforschungs-, kommerzielle und industrielle Anwendungen bieten.

Europa hält auch einen bedeutenden Anteil am Weltmarkt und liefert ständig fortschrittliche Technologie. Forscher des deutschen Fraunhofer-Instituts haben beispielsweise eine ultradünne schmutzabweisende Beschichtung entwickelt, die die Selbstreinigung von Solarmodulen ermöglicht. Sie verteilen kristallines Titanoxid auf sehr dünnem Glas. Titanrost neigt dazu, Wasser abzustoßen und Tröpfchen zu bilden, die leicht abfließen. Bei Einwirkung von UV-Strahlung zieht es jedoch Wasser an und hält die Oberfläche feucht.

Auch der Rest der Welt trägt geringfügig zum Wachstum des Marktes für ultradünne Solarzellen bei. Nur ein Golfstaat, Saudi-Arabien, der im Nahen Osten und in Afrika führend ist, ist im Geschäft und in der Produktion von Solartechnologie tätig. Darüber hinaus ist Brasilien ein Schwellenland, das viele Aktien liefert, die den Markt im Rest der Welt antreiben. Beispielsweise hat der Pionier der erneuerbaren Energien, Voltalia, bekannt gegeben, dass das 260-Megawatt-Solarkraftwerk SSM3-6 im brasilianischen Cluster Serra Branca mit der Stromproduktion begonnen hat. Der Bau des Solarparks SSM3-6 (Solar Serra do Mel 3, 4, 5 und 6) begann im März 2021. Von den 260 Megawatt haben 17 Megawatt ab der letzten Juniwoche 2023 mit der Produktion begonnen, die verbleibende Kapazität wird folgen in den nächsten Monaten ein wenig in Betrieb genommen werden. Das Kraftwerk ist das Ergebnis eines 14-jährigen Stromabnahmevertrags zwischen Voltalia und dem brasilianischen Energieversorger Copel. SSM3-6 ist Teil des Serra-Branca-Clusters, dem größten Wind- und Solarkomplex der Welt. Voltalia hat es vollständig entwickelt und ist eine der rentabelsten Energiequellen in Brasilien.

Liste der wichtigsten Unternehmen im Markt für ultradünne Solarzellen

Oxford PV legt Wert auf die Steigerung des Umsatzes, um seine Produktreichweite zu stärken

Oxford PV konzentriert sich auf die Verbesserung seiner Verkaufs-, Vertriebs- und Marketingkanäle durch Partnerschaften mit verschiedenen lokalen Partnern, um seine Produktreichweite auf der ganzen Welt zu stärken. Zu den weiteren wichtigen Teilnehmern der Branche zählen unter anderem Exeger Operation AG, Merck KGaA, Konica Minolta Sensing Europe B.V. und Sharp Corporation, die bei der Bereitstellung unterschiedlich bewerteter Produkte in verschiedenen Branchen führend sind. So stellte Sharp Energy Solutions Europe beispielsweise im Dezember 2023 sein neuestes Bifacial TOPCon (Tunnel Oxide Passive Contact) Solarpanel vor, das auf 575 Watt gesteigert wurde. NB-JD575 ist ein Glas/Glas-Solarpanel mit N-Typ 144 M10-Halbzellen und 16 Stromschienen. Das Double-Face-Verhältnis des N-Type TOPCon-Moduls beträgt bis zu 80 % und der Modulwirkungsgrad beträgt 22,26 %. Das neue Solarpanel bietet außerdem mehrere Vorteile der N-TOPCon-Technologie, wie z. B. höhere Leistung und Effizienz, bessere Dunkelleistung und bessere Zweiflächenwirkung.

Daher sind in der gesamten Branche zahlreiche andere kleine und mittlere Unternehmen mit unterschiedlichen und einzigartigen Produkten vertreten, die je nach den Anforderungen und Anwendungen der Geräte eingesetzt werden können. Aktuelle Einrichtungen konzentrieren sich stärker auf die Bereitstellung von Produkten mit hohem Potenzial für Benutzer in Schwellenländern. Dieser Wandel soll den Wohn-, Gewerbe-, Bau- und vielen anderen Branchen zugutekommen und einen bedeutenden Teil der globalen Landschaft bilden.

Liste der profilierten Schlüsselunternehmen:

• Greatcell Solar Limited (Australien)


• Exeger Operations AB (Schweden)


• Fujikura Europe Ltd. (Großbritannien)


• G24 Power Ltd. (Großbritannien)


• Konica Minolta Sensing Europe B.V. (Niederlande)


• Merck KGaA (Deutschland)


• Oxford PV (Großbritannien)


• Peccell Technologies, Inc. (Japan)


• Sharp Corporation (Japan)


• Solaronix SA (Schweiz)

WICHTIGSTE ENTWICKLUNGEN DER INDUSTRIE:

• Im Januar 2024 unterzeichneten die INDOX Group und Sharp eine Vereinbarung zur Lieferung der ersten Lieferung des fortschrittlichen doppelseitigen Panels NB-JD540. Die INDOX-Gruppe und ein zukünftiges Solarprojekt mit Sharp-Modulen sollen die industrielle Solarenergie in Spanien neu definieren. Das Projekt zeichnet sich durch seine Größe und fortschrittliche bifaziale Solartechnologie aus und zielt darauf ab, einen neuen Standard zu setzen. Das doppelseitige Modell NB-JD540 von Sharpand ist für seine hohe Effizienz und Langlebigkeit bekannt und eine wichtige Wahl für anspruchsvolle Industriebedingungen.


• Im Dezember 2023 hat die Sharp Corporation den weltweit höchsten Umwandlungswirkungsgrad von 32,65 % in einem flexiblen, leichten Solarmodul in praktischer Größe erreicht, das von der New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) betrieben wird. von Japan.


• Im September 2023 gab Exeger eine Partnerschaft mit Unternehmen für Computerperipheriegeräte bekannt, zu denen ONiO, TP Vision und andere gehören, um die Powerfoyle-Solarzellentechnologie in ihre Produkte zu integrieren, um den Benutzerkomfort zu erhöhen und Kosten zu minimieren CO2-Fußabdruck. Durch die Integration von Powerfoyle macht das Unternehmen einen wichtigen Schritt zur Erreichung seiner ehrgeizigen Nachhaltigkeitsziele und stärkt seine Position als Marktführer für umweltfreundliche Technologie.


• Im September 2023 brachte Exeger eine neue Technologie zur nachhaltigen Nutzung ultradünner Solarzellen namens Powerfoyle auf den Markt. Das Unternehmen hat in Stockholm eine neue Fabrik zur Produktion dieser Powerfoyle-Technologie eröffnet.


• Im Oktober 2022 erreichte Greatcell Energy einen Stromumwandlungswirkungsgrad von 32 % für eine 100 % anorganische Perowskit-Solarzelle für den Innenbereich. Es handelt sich um eine Einzelzelle mit Einzelkontakt und einer Leitungsbreite von 1,5 cm, um Zellen in Produktgröße zu simulieren. Anorganischer Perowskit kristallisiert bei Raumtemperatur, daher ist die Verarbeitung mit standardmäßigen flexiblen Substraten geeignet. Der australische Perowskit-Solarzellenhersteller sagte, das Ergebnis sei ein Weltrekord für anorganische Perowskit-Solarzellen.

BERICHTSBEREICH

Der Bericht bietet eine detaillierte Analyse der Marktforschung und konzentriert sich auf Schlüsselaspekte wie prominente Unternehmen, Produkt-/Dienstleistungstypen und führende Anwendungen der Produkte und ihre jeweiligen Marktanteile. Darüber hinaus bietet es Einblicke in die neuesten Markttrends und beleuchtet wichtige Branchenentwicklungen. Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren umfasst der Bericht mehrere Faktoren, die zum Wachstum des Marktes in den letzten Jahren beigetragen haben.

Umfangreiche Einblicke in den Markt gewinnen, Anfrage zur Anpassung

BERICHTSUMFANG UND SEGMENTIERUNG