Tamanho do mercado de células solares ultrafinas, participação e análise da indústria, por material (telureto de cádmio, seleneto de cobre, índio e gálio, célula solar perovskita, fotovoltaica orgânica e outros), por instalação (on-grid e off-grid) e por fim -Usuário (Residencial e Comercial) e Previsão Regional, 2024-2032

O tamanho do mercado global de células solares ultrafinas foi avaliado em US$ 18,54 milhões em 2023 e deve crescer de US$ 22,44 milhões em 2024 para US$ 133,85 milhões até 2032, exibindo um CAGR de 25,01% durante o período de previsão. A Ásia-Pacífico dominou a indústria de células solares ultrafinas com uma participação de mercado de 54,53% em 2023.

Folhas de filmes finos estão sendo utilizadas para gerar eletricidade progressivamente em locais onde outras células fotovoltaicas não podem ser aplicadas, como em superfícies curvas de carros ou edifícios ou mesmo em roupas para carregar dispositivos portáteis e fixos. As células solares, também conhecidas como células fotovoltaicas com o mais recente avanço tecnológico, convertem diretamente a energia dos raios solares em eletricidade. A nova tendência de energia renovável é derivado de células solares, que são resistentes, sólidas e de baixa manutenção. Em ambientes isolados, as células solares frequentemente geram eletricidade, alimentando máquinas longe da tomada elétrica mais próxima. Múltiplas vantagens do produto sobre outras fontes estão impulsionando o crescimento do mercado. 

A pandemia da COVID-19 impactou negativamente diversas operações industriais. Paralisou muitas operações e atividades, como fábricas, transporte, importação e exportação, o que causou escassez de mão de obra, afetando a cadeia de oferta e demanda.

No entanto, no caso do mercado de células solares ultrafinas, a pandemia teve um impacto positivo no mercado global, que tem evoluído incessantemente com uma taxa de crescimento positiva. À medida que a pandemia atingiu, muitos espaços comerciais foram encerrados, mas as operações internas, como as cadeias de entrega e abastecimento de produtos essenciais, ficaram em fuga. Devido ao encerramento de muitos centros da rede eléctrica, a importância dos sistemas de energia solar aumentou rapidamente tanto a nível comercial como residencial.

Tendências do mercado de células solares ultrafinas

A adoção de novos materiais que podem ser integrados às células solares está criando novas oportunidades

As tendências emergentes no mercado de células solares ultrafinas incluem desenvolvimentos em atividades de pesquisa para melhorar a eficiência das células. A adoção de materiais avançados como perovskita e filmes finos orgânicos, que podem ser integrados a células solares, é uma nova tendência no mercado. Esta combinação progressiva proporciona flexibilidade e sustentabilidade ao produto final. Dispositivos modernos, como flexíveis painéis solares , dispositivos vestíveis e dispositivos portáteis com displays curvos estão impulsionando o crescimento do mercado. Além disso, o mercado observa um foco crescente em células solares transparentes que podem ser conectadas a janelas e outras superfícies, permitindo assim a produção de energia sem obstruir a visão.

Por exemplo, em 19 de dezembro ^o Em 2023, o Banco Europeu de Investimento assinou um contrato de empréstimo de até 35 milhões de euros (38 milhões de dólares) com a empresa sueca de tecnologia limpa Exeger, que fabrica a tecnologia de células solares Powerfoyle. O Exeger arrecadou mais de 169 milhões de euros (184 milhões de dólares), incluindo 16,1 milhões de euros (17,47 milhões de dólares) para o projeto. Células solares ultrafinas serão o componente essencial que dá início ao projeto.

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Fatores de crescimento do mercado de células solares ultrafinas

Progresso na durabilidade, desempenho e baixo custo da produção de células solares para impulsionar o crescimento do mercado

Vários avanços estão acontecendo na indústria. Células solares de perovskita criado a partir de tintas à temperatura ambiente pode diminuir a intensidade energética e os custos financeiros da produção de células solares no futuro. Embora a eficiência do novo dispositivo de perovskita se aproxime da do silício de última geração, essas células duram mais de 100 vezes mais.

Estas células solares duráveis ​​e flexíveis, que são muito mais finas que o cabelo humano, são coladas a um tecido forte e leve, tornando-as fáceis de instalar numa superfície sólida. Eles podem fornecer energia como uma rede elétrica rodoviária e podem ser rapidamente transportados e implantados em locais remotos para ajudar em emergências.

Por exemplo, em março de 2022, pesquisadores da Universidade de Surrey, no Reino Unido, e do Imperial College London colaboraram com pesquisadores do Centro de Pesquisa Avançada para Nanofotônica e Nanolitografia, na Holanda, para desenvolver a célula.

O uso crescente de dispositivos de baixa carga está aumentando a demanda por células solares ultrafinas 

A proficiência das células solares ultrafinas é altamente aplicável para dispositivos de baixa carga, como mochilas, aeronaves de defesa, veículos eletrônicos leves e outros. Com cada vez mais projetos de pesquisa no mercado de células solares ultrafinas, elas possuem a capacidade de fornecer altas relações potência-peso, tornando-as fontes ideais de energia para baterias de automóveis, aeronaves leves e outros dispositivos suplementares de armazenamento de energia.

As células solares de película flexível e ultrafina possuem uma camada muito fina de material fotovoltaico colocada sobre um substrato de vidro ou plástico. As camadas fotovoltaicas convencionais têm aproximadamente 350 mícrons de espessura, enquanto as células solares de película fina usam camadas com apenas um mícron de espessura. Devido a esse fator, as células são flexíveis, leves e mais baratas de fabricar porque consomem menos matéria-prima.

O desempenho de CIGS comerciais flexíveis foi estudado e relatado na Universidade de Oklahoma para aplicações em espaço profundo. Os autores encontraram um material solar de película fina promissor usando células solares de Cu (In, Ga) Se2 (CIGS) com uma eficiência de conversão de energia de até 22,7%

FATORES DE RESTRIÇÃO

O atraso de escala na indústria de células solares ultrafinas é um obstáculo ao crescimento do mercado

Os altos investimentos em pesquisa e desenvolvimento com especialistas acadêmicos muito limitados oferecidos na área tornam problemático aumentar ainda mais a eficiência das células solares ultrafinas. O valor da tecnologia para processar ferramentas é um desafio para células solares ultrafinas.

O “atraso de escala” é uma expressão do tempo em que é necessário esperar desde o ponto em que o potencial de eficiência de uma tecnologia é alcançado no laboratório até que esta eficiência seja escalada para um nível industrial com o intervalo de escala geralmente aceite.

Foi observado um atraso de escala neste campo, sublinhando a sua importância no avanço de novos materiais para células solares, da ciência para a tecnologia. A lacuna de escala, que pode ser extraída diretamente de dados experimentais, é observável e pode ser considerada um sinal de maturidade tecnológica. Também pode ajudar os investidores iniciais a tomar decisões sobre quando investir no desenvolvimento de novos produtos baseados em tecnologia.

Análise de segmentação de mercado de células solares ultrafinas

Por análise de material

Alta eficiência de células solares de perovskita para promover o crescimento do segmento

Com base no material, o mercado de células solares ultrafinas é segmentado em telureto de cádmio , seleneto de cobre, índio e gálio, célula solar de perovskita, fotovoltaica orgânica e outros.

O segmento de células solares de perovskita liderou o mercado global em 2023. As células solares de perovskita (PSCs) são consideradas uma tecnologia fotovoltaica promissora devido à sua alta eficiência e baixo custo. No entanto, a sua estabilidade a longo prazo, durabilidade mecânica e riscos ambientais ainda não conseguem satisfazer as necessidades práticas. Para resolver esses problemas, os pesquisadores desenvolveram um elastômero multifuncional rico em ligações de hidrogênio e grupos carbonila. Além disso, os materiais perovskita proporcionam melhor absorção de luz e mobilidade de portadores de carga, o que os torna ideais para as aplicações do mercado.

As células solares baseadas em telureto de cádmio representam o maior segmento de produção comercial de módulos de película fina em todo o mundo, tornando-se um dos segmentos de crescimento mais rápido em todo o mundo. Melhorias recentes igualaram o desempenho do silício policristalino, mantendo ao mesmo tempo o controle de custos.

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Por análise de instalação

Presença de energia solar fotovoltaica em modo off-grid para impulsionar a expansão do segmento

Com base na instalação, o mercado é dividido em on-grid e off-grid.

O segmento fora da rede domina globalmente com alta participação de mercado. Com o aumento da instalação de células solares ultrafinas em locais comerciais e telhados residenciais, o mercado vê um crescimento no número de vendas. Como a maior parte da energia solar fotovoltaica está no modo fora da rede para produção de energia em pequenas unidades ou para uso residencial, a implantação do produto está crescendo em rápida escala.

Os sistemas fotovoltaicos podem ser integrados na cadeia de fornecimento de electricidade a nível comercial ou instalados em clusters mais pequenos para mini-redes ou para uso individual. A utilização de módulos fotovoltaicos ultrafinos para alimentar mini-redes é uma excelente forma de fornecer electricidade a quem não vive perto de linhas de transmissão, especialmente em países em desenvolvimento com recursos solares abundantes.

Por análise do usuário final

Número crescente de espaços de escritórios para impulsionar o crescimento do segmento comercial

Com base no usuário final, o mercado de células solares ultrafinas é dividido em residencial e comercial.

O segmento comercial está dominando o mercado ao deter participação máxima. Painéis de teto ultrafinos são amplamente comercializados globalmente com um número crescente de espaços de escritórios e institutos de pesquisa. Esse fator está potencializando o crescimento do segmento comercial.

Por exemplo, em 2022, um dos professores canadianos desenvolveu um processo para a luz solar ficar presa em folhas de silício ultrafinas e flexíveis, que é muito mais eficiente do que a energia solar fotovoltaica convencional na geração de eletricidade com mais armazenamento de energia. As inscrições para esta pesquisa estão sendo processadas para potencial uso comercial na Universidade de Toronto.

O residencial é um dos segmentos que mais cresce, impulsionado pela rápida urbanização global. O aumento da construção de projetos residenciais pode impulsionar o crescimento do mercado e afetará diretamente a célula solar ultrafina.

INFORMAÇÕES REGIONAIS

O mercado global foi analisado em quatro regiões principais, incluindo América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico e o resto do mundo.

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A Ásia-Pacífico é a região líder em participação de mercado de células solares ultrafinas, seguida pela América do Norte. O desenvolvimento em países como China, Japão e Índia é a principal razão por trás do crescimento da região, já que muitos institutos e empresas de pesquisa proeminentes estão situados nesses países junto com os EUA. Em setembro de 2023, um conglomerado liderado pela Halocell Energy , incluindo a Universidade de Tecnologia de Queensland e o First Graphene, receberam US$ 1,3 milhão do projeto Collaborative Research Centres do governo australiano, ou iniciativa CRC-P. O projeto é financiado por três anos.

Na América do Norte, os EUA são um dos principais fabricantes de células solares ultrafinas. Muitos dos usos comerciais dessas células estão sob observação porque oferecem potencial para aplicações residenciais, de exploração espacial, comerciais e industriais.

A Europa também detém uma participação significativa no mercado global, fornecendo constantemente tecnologia avançada. Por exemplo, pesquisadores do Instituto Fraunhofer da Alemanha desenvolveram um revestimento ultrafino e repelente de sujeira que faz com que os painéis solares sejam autolimpantes. Eles espalharam óxido de titânio cristalino em vidro muito fino. A ferrugem do titânio tende a repelir a água, formando gotículas que escorrem facilmente. Porém, quando exposto à radiação UV, atrai água e mantém a superfície úmida.

O resto do mundo também está contribuindo ligeiramente para o crescimento do mercado de células solares ultrafinas. Apenas um país do Golfo, a Arábia Saudita, que é líder no Médio Oriente e em África, está no negócio e na produção de tecnologia solar. Além disso, o Brasil é um país emergente que contribui com a abundância de ações que impulsionam o mercado no resto do mundo. Por exemplo, a pioneira em energia renovável Voltalia anunciou que o SSM3-6 de 260 megawatts energia solar A usina, localizada no cluster Serra Branca, no Brasil, começou a produzir eletricidade. A construção do parque solar SSM3-6 (Solar Serra do Mel 3, 4, 5 e 6) teve início em março de 2021. Dos 260 megawatts, 17 megawatts iniciaram a produção a partir da última semana de junho de 2023, e a capacidade restante será ser um pouco comissionado nos próximos meses. A usina é o resultado de um acordo de compra de energia de 14 anos entre a Voltalia e a empresa brasileira de energia Copel. SSM3-6 faz parte do aglomerado Serra Branca, o maior complexo eólico e solar do mundo. A Voltalia a desenvolveu plenamente e é uma das fontes de energia mais viáveis ​​do Brasil.

Lista das principais empresas no mercado de células solares ultrafinas

Oxford PV está enfatizando o aprimoramento das vendas para fortalecer o alcance de seu produto

A Oxford PV está focada em melhorar seus canais de vendas, distribuição e marketing por meio de parcerias com diferentes associados locais para fortalecer o alcance de seus produtos em todo o mundo. Além disso, outros participantes importantes que operam no setor incluem Exeger Operation AG, Merck KGaA, Konica Minolta Sensing Europe B.V. e Sharp Corporation, entre outros, líderes no fornecimento de vários produtos avaliados em diferentes verticais. Por exemplo, em dezembro de 2023, a Sharp Energy Solutions Europe apresentou o seu mais recente painel solar bifacial TOPCon (Tunnel Oxide Passive Contact), que foi aumentado para 575 watts. NB-JD575 é um painel solar de vidro/vidro com meias células tipo N 144 M10 e 16 trilhos de energia. A relação dupla face do módulo N-Type TOPCon é de até 80% e a eficiência do módulo é de 22,26%. O novo painel solar também possui diversas vantagens da tecnologia N-TOPCon, como maior potência e eficiência, melhor desempenho no escuro e melhor dupla face.

Como resultado, vários outros pequenos e médios players estão presentes em toda a indústria com produtos diferentes e exclusivos que podem ser implantados de acordo com os requisitos e aplicações dos dispositivos. Os estabelecimentos atuais mantêm mais foco no fornecimento de produtos de alto potencial aos usuários nas economias emergentes. Esta mudança destina-se a servir os setores residencial, comercial, de construção e muitos outros setores verticais da indústria, formando uma parcela significativa do cenário global.

Lista das principais empresas perfiladas:

• Greatcell Solar Limitada (Austrália)


• Exeger Operations AB (Suécia)


• Fujikura Europe Ltd. (Reino Unido)


• G24 Power Ltd. (Reino Unido)


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


• Merck KGaA (Alemanha)


• Oxford PV (Reino Unido)


• (Japão)


• Corporação Sharp (Japão)


• Solaronix SA (Suíça)

PRINCIPAIS DESENVOLVIMENTOS DA INDÚSTRIA:

• Em janeiro de 2024, O Grupo INDOX e a Sharp assinaram um acordo para fornecer a primeira remessa do avançado painel dupla face NB-JD540. O Grupo INDOX e um futuro projeto solar com módulos Sharp estão definidos para redefinir a energia solar industrial na Espanha. O projeto se destaca pela escala e tecnologia solar bifacial avançada e visa estabelecer um novo padrão. Conhecido por sua alta eficiência e durabilidade, o modelo frente e verso NB-JD540 da Sharpand é uma escolha fundamental em condições industriais exigentes.


• Em dezembro de 2023, A Sharp Corporation alcançou a maior eficiência de conversão do mundo, de 32,65%, em um módulo solar flexível, leve e de tamanho prático, operado pela Organização de Desenvolvimento de Nova Energia e Tecnologia Industrial (NEDO) do Japão.


• Em setembro de 2023, A Exeger anunciou uma parceria com empresas de periféricos de computador, que incluem ONiO, TP Vision e outras, para a integração da tecnologia de células solares Powerfoyle em seus produtos para aumentar a conveniência do usuário e minimizar a pegada de carbono. Ao integrar o Powerfoyle, a empresa dá um passo significativo para alcançar os seus ambiciosos objectivos de sustentabilidade e reforça a sua posição como líder em tecnologia amiga do ambiente.


• Em setembro de 2023, A Exeger lançou uma nova tecnologia para o uso sustentável de células solares ultrafinas chamada Powerfoyle. A empresa abriu uma nova fábrica em Estocolmo para produzir esta tecnologia Powerfoyle.


• Em outubro de 2022, A Greatcell Energy alcançou uma eficiência de conversão de energia de 32% para uma célula solar de perovskita 100% inorgânica para uso interno. É uma junção única, célula única com largura de condução de linha de 1,5 cm para simular células do tamanho do produto. A perovskita inorgânica cristaliza à temperatura ambiente, portanto o processamento com substratos flexíveis padrão é adequado. O fabricante australiano de células solares de perovskita disse que o resultado foi um recorde mundial para células solares de perovskita inorgânicas.

COBERTURA DO RELATÓRIO

O relatório fornece uma análise detalhada da pesquisa de mercado e concentra-se em aspectos-chave, como empresas proeminentes, tipos de produtos/serviços e aplicações líderes dos produtos e suas respectivas participações de mercado. Além disso, oferece insights sobre as últimas tendências do mercado e destaca os principais desenvolvimentos do setor. Além dos fatores mencionados acima, o relatório abrange diversos fatores que contribuíram para o crescimento do mercado nos últimos anos.

An Infographic Representation of Ultra-thin Solar Cells Market

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