Tamaño del mercado de células fotoelectroquímicas, participación, crecimiento y análisis de la industria, por material (óxidos metálicos, semiconductores orgánicos, células a base de perovskita), por industria de usuario final (sector energético, monitoreo ambiental, institutos de investigación, industria química) y análisis regional. 2024-2031

Definición de mercado

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

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

Mercado de células fotoelectroquímicasDescripción general

El tamaño del mercado mundial de células fotoelectroquímicas se valoró en 12,11 mil millones de dólares en 2023, que se estima en 12,65 mil millones de dólares en 2024 y alcanzará los 17,95 mil millones de dólares en 2031, creciendo a una tasa compuesta anual del 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 energéticas sostenibles para combatir el cambio climático. Las células PEC, que producen hidrógeno y combustibles solares, son una alternativa limpia y renovable a las fuentes de energía tradicionales y, a su vez, impulsan el crecimiento del mercado.

Las principales empresas que operan en la industria de células fotoelectroquímicas son 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. Limitado. Ltd, Oxford Photovoltaics Ltd, Solliance solar research, Saule Technologies, GCL-SI y Hiking PV Technology Co. Ltd.

El mercado de células fotoelectroquímicas (PEC) es testigo de tecnologías avanzadas de conversión de energía que utilizan la luz solar para impulsarquímicoreacciones para producir energía limpia como el hidrógeno.

Las células PEC combinan la recolección de energía solar con procesos electroquímicos, ofreciendo 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, investigadores de la Universidad Northwestern desarrollaron un método que mejora la durabilidad y eficiencia de las células solares de perovskita. Este avance supera los problemas de estabilidad, hace avanzar a los PSC hacia la comercialización y mejora la adopción de energía renovable con tecnología solar escalable y de alto rendimiento.

Aspectos destacados clave:

1. El tamaño de la industria de células fotoelectroquímicas se registró en 12.110 millones de dólares en 2023.
2. Se proyecta que el mercado crecerá a una tasa compuesta anual del 5,12% de 2024 a 2031.
3. Europa tenía una cuota de mercado del 36,72% en 2023, con una valoración de 4.450 millones de dólares.
4. El segmento de óxidos metálicos obtuvo 5.590 millones de dólares de ingresos en 2023.
5. Se espera que el segmento del sector energético alcance los 7.770 millones de dólares en 2031.
6. Se prevé que Asia Pacífico crezca a una tasa compuesta anual del 5,50% durante el período previsto.

Impulsor del mercado

"La creciente demanda mundial de energía limpia"

El creciente énfasis en soluciones energéticas sostenibles y la reducción de las emisiones de carbono está impulsando el mercado de células fotoelectroquímicas.Según elMinisterio de Energías Nuevas y Renovables, India está avanzando hacia su objetivo de cero emisiones netas para 2070 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 del Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) demostró que aumentar la presión en las células fotoelectroquímicas (PEC) a 6-8 bar reduce significativamente las pérdidas de energía, mejorando la eficiencia entre un 5 y un 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 importante para los fabricantes de células PEC, ya que se degradan con el tiempo, especialmente bajo una exposición prolongada a la luz solar. Esto afecta el rendimiento y limita la viabilidad comercial de la tecnología PEC.

Sin embargo, la investigación en curso por parte de las empresas está abordando este problema mediante el desarrollo de materiales más robustos, como fotoelectrodos estables y recubrimientos protectores que puedan 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 en masa de las células solares de perovskita. Este material puede mejorar la eficiencia de la conversión fotoeléctrica y al mismo tiempo resolver problemas relacionados con la producción en masa, contribuyendo así al crecimiento y la confiabilidad del mercado.

Tendencia del mercado

"Los avances tecnológicos impulsan el crecimiento en el mercado de células fotoelectroquímicas"

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

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

• En agosto de 2023, los ingenieros de Rice desarrollaron un dispositivo fotoelectroquímico duradero y rentable que utiliza semiconductores de perovskita de haluro para dividir el agua en hidrógeno con una eficiencia de conversión de energía solar a hidrógeno del 20,8 %, avanzando en la energía limpia y la producción escalable de combustible.

Resumen del informe de mercado de células fotoelectroquímicas

Segmentación del mercado:

• Por material (óxidos metálicos, semiconductores orgánicos, células a base de perovskita): el segmento de óxidos metálicos ganó 5.590 millones de dólares 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 industria de usuarios finales (sector energético, monitoreo ambiental, institutos de investigación, industria química): el segmento del sector energético ocupó 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

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

La cuota de mercado de células fotoelectroquímicas en Europa se situó en torno al 36,72% en 2023 en el mercado mundial, con una valoración de 4.450 millones de dólares. Europa se ha consolidado como una región dominante en el mercado de células fotoelectroquímicas (PEC), respaldada por sólidas iniciativas gubernamentales en materia de energía renovable.

El enfoque de la Unión Europea en reducir las emisiones de carbono e invertir en tecnologías verdes ha dado lugar a avances significativos en la investigación y el desarrollo de células PEC en toda la región. Países como Alemania, los Países Bajos y Francia son líderes enenergía solarutilización y producción de hidrógeno, y las células PEC desempeñan un papel clave en la consecución 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 de perovskita, acelerando la transición de la región hacia soluciones de energía renovable eficientes y de bajo costo.

Se espera que Asia Pacífico experimente un crecimiento significativo a una tasa compuesta anual sólida del 5,50% durante el período previsto. Asia Pacífico está emergiendo como la región de más rápido crecimiento en el mercado de células fotoelectroquímicas (PEC), debido a la rápida industrialización, la creciente demanda de energía y un cambio hacia soluciones energéticas sostenibles.

Países como China, Japón e India están invirtiendo fuertemente 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 las políticas gubernamentales que promueven la energía limpia, están acelerando la adopción de células PEC, posicionando a Asia Pacífico como un actor importante en la expansión del mercado global.

Marcos regulatorios:

• El Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) establece objetivos técnicos para la producción de hidrógeno mediante 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.
• El Reglamento (UE) 2018/1999 sobre la gobernanza de la Unión de la Energía y la Acción por el Clima garantiza la implementación y coordinación efectivas de la Estrategia de la Unión de la Energía de la UE, que abarca la seguridad energética, el mercado interior de la energía, la eficiencia energética, la descarbonización y los avances en investigación, innovación y competitividad.

Panorama competitivo:

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

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

• En abril de 2024, las innovadoras células solares de perovskita de Panasonic, producidas mediante impresión por inyección de tinta, ofrecerán soluciones flexibles, rentables y energéticamente eficientes. El avance mejora el mercado fotoelectroquímico al permitir la energía fotovoltaica integrada en los edificios y ampliar la generación de energía solar, contribuyendo a opciones energéticas más sostenibles.

Lista de empresas clave en el mercado Célula fotoelectroquímica:

• Osila
• Binergy científica Inc.
• Primer Solar
• KANOPIA
• Ascenso Solar Technologies, Inc.
• Corporación Panasonic Holdings
• Tándem PV, Inc.
• Corporación Mitsubishi.
• CORPORACIÓN TOSHIBA
• Tecnología y soluciones P3C Pvt. Limitado. Limitado
• Fotovoltaica Oxford Ltd.
• Investigación solar Solliance
• Tecnologías Saulé
• 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 una eficiencia de conversión superior al 26 %, lo que marca un paso significativo en la comercialización de la tecnología solar de perovskita.
• En junio de 2024, el avance de LONGi en células solares en tándem de perovskita de silicio con una eficiencia del 34,6 % establece un nuevo récord. Esta innovación apoya el mercado de células fotoelectroquímicas mediante el avance de las tecnologías solares, alineándose con iniciativas globales de energía renovable y mejorando las soluciones de energía sostenible.