Mercado de células fotoelectroquímicas

Definición de mercado

El mercado implica el desarrollo y el despliegue de dispositivos que convierten la energía solar en energía química a través de reacciones electroquímicas. Las células PEC usan luz para activar procesos como la división del agua para producir combustibles limpios como el hidrógeno.

El aumento de la demanda de soluciones de energía renovable, la producción de combustible limpio y las tecnologías sostenibles en la generación de energía está impulsando el mercado de células fotoelectroquímicas (PEC).

Mercado de células fotoelectroquímicasDescripción general

El tamaño del mercado global de células fotoelectroquímicas se valoró en USD 12.11 mil millones en 2023, que se estima en USD 12.65 mil millones en 2024 y alcanzó USD 17.95 mil millones para 2031, creciendo a una tasa compuesta anual de 5.12% de 2024 a 2031. 

La creciente demanda de energía limpia es un impulsor clave para el mercado de células PEC a medida que las naciones se centran en soluciones de energía sostenibles para combatir el cambio climático. Las células PEC, que producen combustibles de hidrógeno y solares, son una alternativa limpia y renovable a las fuentes de energía tradicionales a su vez que alimentan el crecimiento del mercado.

Las principales empresas que operan en la industria de células fotoelectroquímicas son Osila, 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 y Senderismo PV Technology Co. Ltd.

El mercado celular fotoelectroquímico (PEC) es testigo de tecnologías avanzadas de conversión de energía que utilizan la luz solar para conducirquímicoReacciones para producir energía limpia como hidrógeno.

Las células PEC combinan la recolección de energía solar con procesos electroquímicos, que ofrecen una solución sostenible para la producción de combustible renovable. Las células PEC son cada vez más reconocidas por su potencial para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y abordar las preocupaciones ambientales.

• En enero de 2025, los investigadores de la Universidad del Noroeste desarrollaron un método que mejoró la durabilidad y la eficiencia de las células solares de perovskita. Este avance supera los problemas de estabilidad, avanzando a las PSC hacia la comercialización y la mejora de la adopción de energía renovable con tecnología solar escalable y de alto rendimiento.

Destacados clave:

1. El tamaño de la industria celular fotoelectroquímica se registró en USD 12.11 mil millones en 2023.
2. Se proyecta que el mercado crecerá a una tasa compuesta anual de 5.12% de 2024 a 2031.
3. Europa tenía una cuota de mercado de 36.72% en 2023, con una valoración de USD 4.45 mil millones.
4. El segmento de óxidos de metal obtuvo USD 5.59 mil millones en ingresos en 2023.
5. Se espera que el segmento del sector energético alcance USD 7.77 mil millones para 2031.
6. Se anticipa que Asia Pacífico crece a una tasa compuesta anual de 5.50% durante el período de pronóstico.

Conductor de mercado

"La creciente demanda global de energía limpia"

El creciente énfasis en las soluciones de energía sostenible y la reducción de las emisiones de carbono está impulsando el mercado de células fotoelectroquímicas.Según elMinisterio de Energía Nuevo y Renovable, India está avanzando hacia su objetivo de 2070 net-cero a través de iniciativas como la Misión Nacional de Hidrógeno Verde y PM-Kusum, fomentando un futuro energético sostenible e inclusivo.

La transición a fuentes de energía renovables más limpias ha aumentado el interés en las células PEC. ya que proporcionan una alternativa eficiente y sostenible a los combustibles fósiles.

• En julio de 2024, un equipo de investigación en el Berlín Helmholtz-Zentrum (HZB) demostró que aumentar la presión en las células fotoelectroquímicas (PEC) a 6-8 bar reduce significativamente las pérdidas de energía, lo que mejora la eficiencia en un 5-10%. Este avance ha mejorado la producción de hidrógeno a partir de la división del agua bajo presiones elevadas.

Desafío del mercado

"Baja durabilidad y estabilidad de las células fotoelectroquímicas (PEC)"

Mejorar la durabilidad y la estabilidad de las células PEC sigue siendo un desafío significativo para los fabricantes de células PEC, ya que se degradan con el tiempo, particularmente bajo exposición a la luz solar prolongada. Esto afecta el rendimiento y limita la viabilidad comercial de la tecnología PEC.

Sin embargo, la investigación en curso de las empresas está abordando esto mediante el desarrollo de materiales más robustos, como fotoelectrodos estables y recubrimientos protectores que pueden resistir la exposición continua.

• En junio de 2024, Canon desarrolló un material de alto rendimiento para mejorar la durabilidad y la estabilidad de la producción de masa de las células solares de perovskita. Este material puede mejorar la eficiencia de la conversión fotoeléctrica al tiempo que resuelve problemas relacionados con la producción en masa, lo que contribuye al crecimiento y la confiabilidad del mercado.

Tendencia del mercado

"Avances tecnológicos que impulsan el crecimiento en el mercado de células fotoelectroquímicas"

Los avances tecnológicos en la célula fotoelectroquímica (PEC) están desempeñando un papel crucial en el crecimiento del mercado. La investigación en curso está mejorando la eficiencia de las células PEC con innovaciones en los materiales fotoelectrodos y el desarrollo del catalizador. Además, los esfuerzos para reducir los costos de fabricación por parte de varias compañías están haciendo que la tecnología PEC sea más comercialmente viable.

A medida que avanza la ciencia material, las nuevas estrategias mejoran el rendimiento, la durabilidad y la escalabilidad de las células PEC. Estas innovaciones están impulsando la adopción más amplia de la tecnología PEC, acelerando su expansión en el mercado de energía sostenible.  .

• En agosto de 2023, los ingenieros de arroz desarrollaron un dispositivo fotoelectroquímico duradero y rentable utilizando semiconductores de perovskita de haluro para dividir el agua en hidrógeno con una eficiencia solar a hidrógeno al 20.8%, avanzar en la energía limpia y la producción escalable de combustible.

Informe del mercado de células fotoelectroquímicas

Segmentación	Detalles
Por material	Óxidos metálicos, semiconductores orgánicos, células a base de perovskita
Por la industria del usuario final	Sector energético, monitoreo ambiental, institutos de investigación, industria química
Por región	América del norte: Estados Unidos, Canadá, México
	Europa: Francia, Reino Unido, España, Alemania, Italia, Rusia, resto de Europa
	Asia-Pacífico: China, Japón, India, Australia, ASEAN, Corea del Sur, resto de Asia-Pacífico
	Medio Oriente y África: Turquía, EAU, Arabia Saudita, Sudáfrica, resto de Medio Oriente y África
	Sudamerica: Brasil, Argentina, resto de América del Sur

Segmentación de mercado:

• Por material (óxidos metálicos, semiconductores orgánicos, células basadas en perovskita): el segmento de óxidos metálicos ganó USD 5.59 mil millones en 2023 debido a su alta estabilidad, rentabilidad y conductividad superior, lo que los hace ideales para aplicaciones fotoelectroquímicas eficientes en la producción de energía.
• Por la industria del usuario final (sector energético, monitoreo ambiental, institutos de investigación, industria química): el segmento del sector energético tenía el 40.28% del mercado en 2023 debido a la creciente demanda de producción sostenible de hidrógeno y soluciones de energía solar.

Mercado de células fotoelectroquímicasAnálisis regional

Basado en la región, el mercado global se ha clasificado en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, Medio Oriente y África y América Latina.

La participación en el mercado de células fotoelectroquímicas de Europa fue de alrededor del 36,72% en 2023 en el mercado global, con una valoración de USD 4.45 mil millones. Europa se ha establecido como una región dominante en el mercado de células fotoelectroquímicas (PEC), respaldada por fuertes iniciativas gubernamentales para energía renovable.

El enfoque de la Unión Europea en reducir las emisiones de carbono e invertir en tecnologías verdes ha llevado a avances significativos en la investigación y desarrollo de células PEC en toda la región. Países como Alemania, los Países Bajos y Francia están liderandoenergía solarUtilización y producción de hidrógeno, con células PEC que juegan un papel clave en el logro de los objetivos de energía renovable de Europa.

• En diciembre de 2024, Homerun Resources adquirió Halocell Europe para avanzar en la comercialización de células fotoelectroquímicas (PEC), apoyando las iniciativas de energía renovable de Europa. Este movimiento estratégico combina experiencia en tecnología solar perovskita, acelerando la transición de la región a soluciones eficientes de energía renovable de bajo costo.

Se espera que Asia Pacífico experimente un crecimiento significativo a una tasa compuesta anual de 5.50% durante el período de pronóstico. Asia Pacific está emergiendo como la región de más rápido crecimiento en el mercado de células fotoelectroquímicas (PEC), debido a la rápida industrialización, el aumento de la demanda de energía y un cambio hacia soluciones de energía sostenibles.

Países como China, Japón e India están invirtiendo en gran medida en tecnología PEC para mejorar la utilización de la energía solar y la producción de hidrógeno. Las capacidades de fabricación de la región junto con políticas gubernamentales que promueven la energía limpia están acelerando la adopción de células PEC, colocando a Asia Pacífico como un jugador importante en la expansión del mercado global.

Marcos regulatorios:

• El Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) establece objetivos técnicos para la producción de hidrógeno a través de células fotoelectroquímicas (PEC), guiando los esfuerzos de I + D. La supervisión regulatoria, a través del DOE y otras agencias, garantiza la seguridad, la eficiencia y la escalabilidad del mercado para las tecnologías PEC
• Regulación (UE) 2018/1999 sobre el gobierno de la Unión Energética y la Acción Climática asegura la implementación y coordinación efectivas de la estrategia de la Unión Energética de la UE, que cubre la seguridad energética, el mercado interno de la energía, la eficiencia energética, la descarbonización y los avances en la investigación, la innovación y la competencia

Panorama competitivo:

El mercado global de células fotoelectroquímicas se caracteriza por una gran cantidad de participantes. Las innovaciones en células fotoelectroquímicas mejoran su eficiencia, durabilidad y rentabilidad. Las empresas están desarrollando materiales avanzados, como semiconductores novedosos y catalizadores mejorados, para aumentar las tasas de conversión de energía.

Los lanzamientos recientes introducen nuevas técnicas de fabricación escalables, incluidas la impresión de inyección de tinta y los recubrimientos avanzados, para optimizar el rendimiento. Estos desarrollos tienen como objetivo hacer que la producción de hidrógeno con energía solar sea más viable y accesible para un uso comercial generalizado.

• En abril de 2024, las innovadoras células solares de perovskite de Panasonic, producidas a través de la impresión de inyección de tinta, ofrecen soluciones flexibles, rentables y eficientes en energía. El avance mejora el mercado fotoelectroquímico al permitir fotovoltaicos integrados en el edificio y expandir la generación de energía solar, contribuyendo a opciones de energía más sostenibles.

Lista de empresas clave en el mercado de células fotoelectroquímicas:

• Osila
• Binergy Scientific Inc.
• Primero solar
• Kanopía
• Ascent Solar Technologies, Inc.
• Panasonic Holdings Corporation
• Tandem PV, Inc.
• Mitsubishi Corporation.
• Toshiba Corporation
• P3C Tecnología y soluciones Pvt. Limitado
• Oxford Photovoltaics Ltd
• Investigación solar de suliance
• Tecnologías de Saule
• GCL-SI
• Senderismo PV Technology Co.

Desarrollos recientes (expansión/innovación)

• En diciembre de 2023, GCL-Perovskite comenzó a construir la primera base de producción de módulos de perovskita a escala de gigavatios del mundo en Kunshan, China. Este proyecto tiene como objetivo desarrollar células solares de perovskita de alta eficiencia para lograr más del 26% de eficiencia de conversión, marcando un paso significativo en la comercialización de la tecnología solar de perovskita.
• En junio de 2024El avance de Longi en las células solares en tándem de silicio-perovskita con un 34.6% de eficiencia establece un nuevo récord. Esta innovación respalda el mercado de células fotoelectroquímicas al avanzar en las tecnologías solares, alinearse con las iniciativas globales de energía renovable y mejorar las soluciones de energía sostenible