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Markt für photoelektrochemische Zellen

Markt für photoelektrochemische Zellen

Marktgröße, Anteil, Wachstum und Branchenanalyse für photoelektrochemische Zellen, nach Material (Metalloxide, organische Halbleiter, Perowskit-basierte Zellen), nach Endverbraucherbranche (Energiesektor, Umweltüberwachung, Forschungsinstitute, chemische Industrie) und regionaler Analyse, 2024-2031

Seiten: 120 | Basisjahr: 2023 | Veröffentlichung: March 2025 | Autor: Sharmishtha M. | Zuletzt aktualisiert: July 2025

Marktdefinition

Der Markt umfasst die Entwicklung und den Einsatz von Geräten, die Sonnenenergie durch elektrochemische Reaktionen in chemische Energie umwandeln. PEC-Zellen nutzen Licht, um Prozesse wie die Wasserspaltung auszulösen, um saubere Kraftstoffe wie Wasserstoff herzustellen.

Die steigende Nachfrage nach erneuerbaren Energielösungen, sauberer Kraftstoffproduktion und nachhaltigen Technologien in der Energieerzeugung treibt den Markt für photoelektrochemische (PEC) Zellen an.

Markt für photoelektrochemische ZellenÜberblick

Die weltweite Marktgröße für photoelektrochemische Zellen wurde im Jahr 2023 auf 12,11 Milliarden US-Dollar geschätzt, was im Jahr 2024 auf 12,65 Milliarden US-Dollar geschätzt wird und bis 2031 17,95 Milliarden US-Dollar erreichen wird, was einem jährlichen Wachstum von 5,12 % von 2024 bis 2031 entspricht. 

Die steigende Nachfrage nach sauberer Energie ist ein wichtiger Treiber für den PEC-Zellenmarkt, da sich die Nationen auf nachhaltige Energielösungen zur Bekämpfung des Klimawandels konzentrieren. PEC-Zellen, die Wasserstoff und Solarkraftstoffe produzieren, sind eine saubere, erneuerbare Alternative zu herkömmlichen Energiequellen und treiben wiederum das Marktwachstum an.

Zu den wichtigsten Unternehmen, die in der photoelektrochemischen Zellindustrie tätig sind, gehören Ossila, Binergy Scientific Inc., First Solar, KANOPY, Ascent Solar Technologies, Inc., Panasonic Holdings Corporation, Tandem PV, Inc., Mitsubishi Corporation, TOSHIBA CORPORATION, P3C Technology and Solutions Pvt. Ltd, Oxford Photovoltaics Ltd, Solliance Solar Research, Saule Technologies, GCL-SI und Hiking PV Technology Co. Ltd.

Auf dem Markt für photoelektrochemische (PEC) Zellen gibt es fortschrittliche Energieumwandlungstechnologien, die Sonnenlicht zum Antrieb nutzenchemischReaktionen zur Erzeugung sauberer Energie wie Wasserstoff.

PEC-Zellen kombinieren die Gewinnung von Solarenergie mit elektrochemischen Prozessen und bieten so eine nachhaltige Lösung für die Produktion erneuerbarer Kraftstoffe. PEC-Zellen werden zunehmend für ihr Potenzial anerkannt, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und Umweltbedenken auszuräumen.

  • Im Januar 2025 entwickelten Forscher der Northwestern University eine Methode zur Verbesserung der Haltbarkeit und Effizienz von Perowskit-Solarzellen. Dieser Durchbruch überwindet Stabilitätsprobleme, treibt PSCs in Richtung Kommerzialisierung voran und fördert die Einführung erneuerbarer Energien mit skalierbarer, leistungsstarker Solartechnologie.

Photoelectrochemical Cell Market Size & Share, By Revenue, 2024-2031

Wichtigste Highlights:

  1. Die Größe der photoelektrochemischen Zellindustrie belief sich im Jahr 2023 auf 12,11 Milliarden US-Dollar.
  2. Der Markt soll von 2024 bis 2031 mit einer jährlichen Wachstumsrate von 5,12 % wachsen.
  3. Europa hatte im Jahr 2023 einen Marktanteil von 36,72 % bei einer Bewertung von 4,45 Milliarden US-Dollar.
  4. Das Segment Metalloxide erzielte im Jahr 2023 einen Umsatz von 5,59 Milliarden US-Dollar.
  5. Das Segment Energiesektor wird bis 2031 voraussichtlich 7,77 Milliarden US-Dollar erreichen.
  6. Der asiatisch-pazifische Raum wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 5,50 % wachsen.

Markttreiber

„Die steigende globale Nachfrage nach sauberer Energie“

Die wachsende Bedeutung nachhaltiger Energielösungen und der Reduzierung von Kohlenstoffemissionen treibt den Markt für photoelektrochemische Zellen voran.Gemäß derMinisterium für neue und erneuerbare EnergienIndien kommt durch Initiativen wie die National Green Hydrogen Mission und PM-KUSUM seinem Netto-Null-Ziel für 2070 näher und fördert eine nachhaltige und integrative Energiezukunft.

Der Übergang zu saubereren erneuerbaren Energiequellen hat das Interesse an PEC-Zellen erhöht. da sie eine effiziente und nachhaltige Alternative zu fossilen Brennstoffen darstellen.

  • Im Juli 2024 konnte ein Forschungsteam am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) nachweisen, dass eine Erhöhung des Drucks in photoelektrochemischen (PEC) Zellen auf 6–8 bar die Energieverluste deutlich reduziert und den Wirkungsgrad um 5–10 % steigert. Dieser Durchbruch hat die Wasserstoffproduktion durch Wasserspaltung unter erhöhten Drücken verbessert.

Marktherausforderung

„Geringe Haltbarkeit und Stabilität photoelektrochemischer (PEC) Zellen“

Die Verbesserung der Haltbarkeit und Stabilität von PEC-Zellen bleibt eine große Herausforderung für die Hersteller von PEC-Zellen, da diese mit der Zeit, insbesondere bei längerer Sonneneinstrahlung, an Qualität verlieren. Dies beeinträchtigt die Leistung und schränkt die kommerzielle Durchführbarkeit der PEC-Technologie ein.

Die laufende Forschung von Unternehmen befasst sich jedoch mit der Entwicklung robusterer Materialien wie stabiler Fotoelektroden und Schutzbeschichtungen, die einer kontinuierlichen Belastung standhalten.

  • Im Juni 2024 entwickelte Canon ein Hochleistungsmaterial, um die Haltbarkeit und Massenproduktionsstabilität von Perowskit-Solarzellen zu verbessern. Dieses Material kann die Effizienz der photoelektrischen Umwandlung verbessern und gleichzeitig Probleme im Zusammenhang mit der Massenproduktion lösen und so zum Wachstum und zur Zuverlässigkeit des Marktes beitragen.

Markttrend

„Technologische Fortschritte treiben das Wachstum im Markt für photoelektrochemische Zellen voran“

Technologische Fortschritte in der photoelektrochemischen Zelle (PEC) spielen eine entscheidende Rolle für das Marktwachstum. Die laufende Forschung verbessert die Effizienz von PEC-Zellen durch Innovationen bei Photoelektrodenmaterialien und der Katalysatorentwicklung. Darüber hinaus machen die Bemühungen verschiedener Unternehmen, die Herstellungskosten zu senken, die PEC-Technologie kommerziell rentabler.

Mit fortschreitender Materialwissenschaft verbessern neue Strategien die Leistung, Haltbarkeit und Skalierbarkeit von PEC-Zellen. Diese Innovationen treiben die breitere Akzeptanz der PEC-Technologie voran und beschleunigen ihre Expansion auf dem Markt für nachhaltige Energie.  .

  • Im August 2023 entwickelten Rice-Ingenieure ein kostengünstiges, langlebiges photoelektrochemisches Gerät, das Halogenid-Perowskit-Halbleiter verwendet, um Wasser mit einem Solar-zu-Wasserstoff-Wirkungsgrad von 20,8 % in Wasserstoff aufzuspalten und so saubere Energie und skalierbare Kraftstoffproduktion voranzutreiben.

Schnappschuss des Marktberichts für photoelektrochemische Zellen

Segmentierung

Details

Nach Material

Metalloxide, organische Halbleiter, Perowskit-basierte Zellen

Nach Endverbraucherbranche

Energiesektor, Umweltüberwachung, Forschungsinstitute, Chemische Industrie

Nach Region

Nordamerika: USA, Kanada, Mexiko

Europa: Frankreich, Großbritannien, Spanien, Deutschland, Italien, Russland, übriges Europa

Asien-Pazifik: China, Japan, Indien, Australien, ASEAN, Südkorea, Rest Asien-Pazifik

Naher Osten und Afrika: Türkei, Vereinigte Arabische Emirate, Saudi-Arabien, Südafrika, Rest des Nahen Ostens und Afrika

Südamerika: Brasilien, Argentinien, Rest Südamerikas

Marktsegmentierung:

  • Nach Material (Metalloxide, organische Halbleiter, Perowskit-basierte Zellen): Das Segment Metalloxide erzielte im Jahr 2023 einen Umsatz von 5,59 Milliarden US-Dollar aufgrund ihrer hohen Stabilität, Kosteneffizienz und überlegenen Leitfähigkeit, was sie ideal für effiziente photoelektrochemische Anwendungen in der Energieerzeugung macht.
  • Nach Endverbraucherbranche (Energiesektor, Umweltüberwachung, Forschungsinstitute, chemische Industrie): Das Energiesektorsegment hielt im Jahr 2023 aufgrund der wachsenden Nachfrage nach nachhaltiger Wasserstoffproduktion und Solarenergielösungen 40,28 % des Marktes.

Markt für photoelektrochemische ZellenRegionale Analyse

Basierend auf der Region wurde der globale Markt in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum, den Nahen Osten und Afrika sowie Lateinamerika unterteilt.

Photoelectrochemical Cell Market Size & Share, By Region, 2024-2031

Der europäische Marktanteil für fotoelektrochemische Zellen lag im Jahr 2023 auf dem Weltmarkt bei rund 36,72 %, bei einer Bewertung von 4,45 Milliarden US-Dollar. Europa hat sich als führende Region auf dem Markt für photoelektrochemische (PEC) Zellen etabliert, unterstützt durch starke Regierungsinitiativen für erneuerbare Energien.

Der Fokus der Europäischen Union auf die Reduzierung von Kohlenstoffemissionen und Investitionen in umweltfreundliche Technologien hat zu erheblichen Fortschritten in der Forschung und Entwicklung von PEC-Zellen in der gesamten Region geführt. Länder wie Deutschland, die Niederlande und Frankreich sind führendSonnenenergieNutzung und Wasserstoffproduktion, wobei PEC-Zellen eine Schlüsselrolle bei der Erreichung der europäischen Ziele im Bereich der erneuerbaren Energien spielen.

  • Im Dezember 2024 erwarb Homerun Resources Halocell Europe, um die Kommerzialisierung photoelektrochemischer (PEC) Zellen voranzutreiben und Europas Initiativen für erneuerbare Energien zu unterstützen. Dieser strategische Schritt vereint Fachwissen in der Perowskit-Solartechnologie und beschleunigt den Übergang der Region zu effizienten, kostengünstigen Lösungen für erneuerbare Energien.

Es wird erwartet, dass der asiatisch-pazifische Raum im Prognosezeitraum ein deutliches Wachstum mit einer robusten jährlichen Wachstumsrate von 5,50 % verzeichnen wird. Der asiatisch-pazifische Raum entwickelt sich aufgrund der raschen Industrialisierung, des steigenden Energiebedarfs und der Verlagerung hin zu nachhaltigen Energielösungen zur am schnellsten wachsenden Region im Markt für photoelektrochemische (PEC) Zellen.

Länder wie China, Japan und Indien investieren stark in die PEC-Technologie, um die Nutzung von Solarenergie und die Wasserstoffproduktion zu verbessern. Die Produktionskapazitäten der Region sowie die Regierungspolitik zur Förderung sauberer Energie beschleunigen die Einführung von PEC-Zellen und positionieren den asiatisch-pazifischen Raum als wichtigen Akteur bei der globalen Marktexpansion.

Regulatorische Rahmenbedingungen:

  • Das US-Energieministerium (DOE) legt technische Ziele für die Wasserstoffproduktion mittels photoelektrochemischer (PEC) Zellen fest und leitet damit die Forschungs- und Entwicklungsbemühungen. Die behördliche Aufsicht durch das DOE und andere Behörden gewährleistet Sicherheit, Effizienz und Marktskalierbarkeit für PEC-Technologien
  • Die Verordnung (EU) 2018/1999 über das Governance-System der Energieunion und den Klimaschutz gewährleistet die wirksame Umsetzung und Koordinierung der Energieunion-Strategie der EU, die Energiesicherheit, den Energiebinnenmarkt, Energieeffizienz, Dekarbonisierung sowie Fortschritte in Forschung, Innovation und Wettbewerbsfähigkeit umfasst

Wettbewerbslandschaft:

Der globale Markt für photoelektrochemische Zellen zeichnet sich durch eine große Teilnehmerzahl aus. Innovationen bei photoelektrochemischen Zellen verbessern deren Effizienz, Haltbarkeit und Kosteneffizienz. Unternehmen entwickeln fortschrittliche Materialien wie neuartige Halbleiter und verbesserte Katalysatoren, um die Energieumwandlungsraten zu steigern.

Bei den jüngsten Produkteinführungen werden neue, skalierbare Fertigungstechniken eingeführt, darunter Tintenstrahldruck und fortschrittliche Beschichtungen, um die Leistung zu optimieren. Diese Entwicklungen zielen darauf ab, die solarbetriebene Wasserstoffproduktion praktikabler und für eine breite kommerzielle Nutzung zugänglicher zu machen.

  • Im April 2024 bieten die innovativen Perowskit-Solarzellen von Panasonic, die per Tintenstrahldruck hergestellt werden, flexible, kostengünstige und energieeffiziente Lösungen. Der Durchbruch erweitert den photoelektrochemischen Markt, indem er gebäudeintegrierte Photovoltaik ermöglicht und die Solarstromerzeugung erweitert und so zu nachhaltigeren Energieoptionen beiträgt.

Liste der wichtigsten Unternehmen im Markt für photoelektrochemische Zellen:

  • Ossila
  • Binergy Scientific Inc.
  • Erste Solar
  • KANOPY
  • Ascent Solar Technologies, Inc.
  • Panasonic Holdings Corporation
  • Tandem PV, Inc.
  • Mitsubishi Corporation.
  • TOSHIBA CORPORATION
  • P3C Technology and Solutions Pvt. Ltd
  • Oxford Photovoltaics Ltd
  • Solliance-Solarforschung
  • Saule Technologies
  • GCL-SI
  • Wandern PV Technology Co.

Aktuelle Entwicklungen (Erweiterung/Innovation)

  • Im Dezember 2023, GCL-Perovskite begann mit dem Bau der weltweit ersten Produktionsbasis für Perowskit-Module im Gigawatt-Maßstab in Kunshan, China. Dieses Projekt zielt darauf ab, hocheffiziente Perowskit-Solarzellen zu entwickeln, um einen Umwandlungswirkungsgrad von über 26 % zu erreichen, was einen bedeutenden Schritt in der Kommerzialisierung der Perowskit-Solartechnologie darstellt.
  • Im Juni 2024Der Durchbruch von LONGi bei Silizium-Perowskit-Tandemsolarzellen mit einem Wirkungsgrad von 34,6 % stellt einen neuen Rekord auf. Diese Innovation unterstützt den Markt für photoelektrochemische Zellen durch die Weiterentwicklung von Solartechnologien, die Ausrichtung auf globale Initiativen für erneuerbare Energien und die Verbesserung nachhaltiger Energielösungen

Häufig gestellte Fragen

Wie hoch ist die erwartete CAGR für den Markt für photoelektrochemische Zellen im Prognosezeitraum?
Wie groß war die Branche im Jahr 2023?
Was sind die Hauptfaktoren, die den Markt antreiben?
Wer sind die Hauptakteure auf dem Markt?
Welche ist im prognostizierten Zeitraum die am schnellsten wachsende Region auf dem Markt?
Welches Segment wird im Jahr 2031 voraussichtlich den größten Marktanteil halten?

Autor

Sharmishtha ist eine angehende Research-Analystin mit einem starken Engagement für Spitzenleistungen in ihrem Fachgebiet. Sie geht bei jedem Projekt akribisch vor und geht tief ins Detail, um umfassende und aufschlussreiche Ergebnisse zu gewährleisten. Mit Leidenschaft für kontinuierliches Lernen ist sie bestrebt, ihr Fachwissen zu erweitern und in der dynamischen Welt der Marktforschung an der Spitze zu bleiben. Neben der Arbeit liest Sharmishtha gerne Bücher, verbringt Zeit mit Freunden und Familie und engagiert sich für Aktivitäten, die das persönliche Wachstum fördern.
Mit über einem Jahrzehnt Forschungserfahrung in globalen Märkten bringt Ganapathy scharfsinniges Urteilsvermögen, strategische Klarheit und tiefes Branchenwissen mit. Bekannt für Präzision und unerschütterliches Engagement für Qualität, führt er Teams und Kunden mit Erkenntnissen, die konsequent zu wirkungsvollen Geschäftsergebnissen führen.