Marché des cellules solaires sensibilisées

Définition du marché

Le marché englobe les dispositifs photovoltaïques qui utilisent des molécules de colorant pour capturer la lumière du soleil et produire de l'électricité à travers un processus photoélectrochimique.

Ces cellules comprennent une anode de dioxyde de titane poreux (TiO₂) recouverte d'un colorant photosensible, d'un électrolyte facilitant le transfert d'électrons et d'une contre-électrode. Les DSSC sont évalués pour leur flexibilité, leur transparence et leur capacité à fonctionner dans des conditions de faible luminosité, ce qui convient aux photovoltaïques intégrés au bâtiment (BIPV), à l'électronique portable et aux toit ouvrages automobiles.

Marché des cellules solaires sensibiliséesAperçu

La taille du marché mondial des cellules solaires sensibilisée au colorant était évaluée à 156,8 millions USD en 2023 et devrait passer de 173,1 millions USD en 2024 à 367,4 millions USD d'ici 2031, présentant un TCAC de 11,35% au cours de la période de prévision.

La demande croissante de technologies photovoltaïques flexibles et légères accélère l'adoption des DSSC dans les appareils portables, les appareils IoT et les applications intégrées au bâtiment. Leurs performances supérieures dans des conditions de faible luminosité renforcent encore leur rôle dans la récolte d'énergie intérieure, ce qui stimule l'adoption commerciale.

De plus, l'intégration des DSSC dans le traitement des EIR économe en énergie favorise la croissance du marché en permettant des capteurs intelligents auto-alimentés et des dispositifs d'IA à faible énergie pour l'infrastructure intelligente et l'automatisation.

Les grandes entreprises opérant dans l'industrie des cellules solaires sensibilisées à la teinture sont Bretesolar, Effeger Operations AB, Oxford Photovoltaics Ltd., GCELL, Ricoh, Solaronix SA, Greatcell Solar Materials, 3Gsolar, Peccell Technologies, Sharp Corporation, Fujikura Ltd., Sony Corporation, Samsung Electronics, Ambity Photonics et Dyesol Color Works. Ltd.

La préférence croissante pour les technologies photovoltaïques flexibles et légères soutient la croissance du marché. Les DSSC offrent un avantage significatif sur les panneaux traditionnels à base de silicium en raison de leur adaptabilité dans diverses applications, notamment l'électronique portable, les capteurs sans fil et les solutions énergétiques portables.

Leur capacité à se conformer à diverses surfaces les rend idéales pour l'intégration dans les structures non conventionnelles, telles que les surfaces courbes dans les automobiles et les appareils grand public.

Faits saillants clés:

1. La taille de l'industrie des cellules solaires sensibilisée au colorant a été enregistrée à 156,8 millions USD en 2023.
2. Le marché devrait croître à un TCAC de 11,35% de 2024 à 2031.
3. L'Amérique du Nord a détenu une part de marché de 33,75% en 2023, avec une évaluation de 52,9 millions USD.
4. Le segment naturel a récolté 230,5 millions USD de revenus en 2023.
5. Le segment de charge portable devrait atteindre 110,0 millions USD d'ici 2031.
6. L'Asie-Pacifique devrait croître à un TCAC de 12,25% au cours de la période de prévision.

Moteur du marché

"Demande de conversion d'énergie améliorée dans des conditions de faible luminosité"

Les progrès de la technologie des cellules solaires sensibilisées au colorant améliorent l'efficacité de la conversion d'énergie pour les conditions de faible luminosité dans les applications intérieures. Les chercheurs optimisent les colorants, les électrolytes et les matériaux d'électrodes pour améliorer leurs performances sous un éclairage artificiel.

Ces innovations permettent aux DSSC d'alimenter les capteurs sans fil, les étiquettes électroniques et d'autres dispositifs intérieurs à faible puissance. Avec l'adoption croissante demaison intelligenteLes systèmes et l'électronique connectée à l'IoT, la nécessité de sources d'alimentation fiables et durables augmente.

Le développement continu des DSSC pour la récolte d'énergie intérieure élargit leur potentiel de marché, ce qui a donné lieu à de nouveaux investissements dans la recherche et la commercialisation.

• En décembre 2024, des chercheurs de l'Institut national de l'Inde pour les sciences et technologies interdisciplinaires (CSIR-niist) ont rapporté des progrès dans la stabilité et l'efficacité des cellules solaires sensibilisées au colorant (DSSC) pour les applications photovoltaïques intérieures. La conception structurelle précise des colorants permet des effets synergiques, d'optimiser l'emballage moléculaire, d'augmenter la charge de colorant et d'améliorer l'absorption de la lumière visible. Le DSSC développé a atteint une efficacité de 10,40% sous un rayonnement solaire AM 1,5 g standard et a démontré une efficacité de conversion de puissance de 40% sous un éclairage à lampe fluorescente compacte blanc chaud (CFL).

Défi du marché

"Stabilité et préoccupations de durabilité à long terme"

Un défi significatif entravant la croissance du marché des cellules solaires sensibilisées au colorant (DSSC) est des préoccupations à regrader la stabilité et la durabilité des cellules, en particulier sous une exposition prolongée à des facteurs environnementaux. Des problèmes tels que la dégradation du colorant, les fuites d'électrolyte et la perte d'efficacité au fil du temps limitent leur adoption généralisée.

Pour y remédier, les entreprises développent des électrolytes à l'état solide avancées, des colorants résistants aux UV et des techniques d'encapsulation pour améliorer la durée de vie des cellules et les performances.

La recherche sur de nouvelles formulations de colorants et des couples redox alternatifs contribue également à améliorer la stabilité thermique et chimique, garantissant que les DSSC restent viables pour les applications commerciales et industrielles dans diverses conditions environnementales.

Tendance

"Intégration des DSSC dans le traitement de l'IA des bords économe en énergie"

La demande croissante de traitement de l'IA économe en énergie est un facteur important stimulant la croissance du marché des cellules solaires sensibilisées au colorant. À mesure que les applications d'IA se développent dans tous les secteurs, le besoin de dispositifs informatiques à faible puissance et autonome augmente.

Les solutions d'IA économes en énergie sont cruciales pour le traitement des données en temps réel dans les systèmes de surveillance, les véhicules autonomes et les dispositifs de surveillance de la santé portables.

Des recherches en cours explorent comment les DSSC peuvent être intégrés dans les dispositifs synaptiques optoélectroniques pour permettre le traitement des données basé sur l'IA tout en fonctionnant à la fois comme une source d'alimentation et une unité de calcul. Ces progrès accélèrent l'adoption des DSSC dans les technologies intelligentes de nouvelle génération.

• Une équipe de recherche du Département d'électronique appliquée de l'Université des sciences de Tokyo (TUS) a développé avec succès un dispositif optoélectronique auto-alimenté basé sur des cellules solaires sensibilisées à la teinture, conçue pour imiter le comportement synaptique humain. Ce système photopolymère dispose d'une constante de temps qui s'ajuste en fonction de l'intensité de la lumière d'entrée, permettant des performances améliorées dans le traitement des données de la série temporelle et la détection de mouvement. En intégrant l'entrée optique, le calcul de l'IA, la sortie analogique et les fonctions d'alimentation électrique au niveau du matériau, cette percée marque un pas en avant significatif dans la progression de l'informatique du réservoir physique à échelle de temps multiple (PRC).

Instantané du rapport sur le marché des cellules solaires sensibilisé

Segmentation	Détails
Par type	Naturel, synthétique
Par demande	Charge portable, BIPV / BAPV, électronique intégrée, AIPV, publicité en plein air, autres
Par région	Amérique du Nord: États-Unis, Canada, Mexique
	Europe: France, Royaume-Uni, Espagne, Allemagne, Italie, Russie, reste de l'Europe
	Asie-Pacifique: Chine, Japon, Inde, Australie, ASEAN, Corée du Sud, reste de l'Asie-Pacifique
	Moyen-Orient et Afrique: Turquie, U.A.E., Arabie saoudite, Afrique du Sud, reste du Moyen-Orient et de l'Afrique
	Amérique du Sud: Brésil, Argentine, reste de l'Amérique du Sud

Segmentation du marché:

• Par type (naturel et synthétique): le segment naturel a gagné 98,6 millions USD en 2023 en raison de sa rentabilité, de sa durabilité environnementale et de sa capacité à obtenir une absorption de lumière stable, ce qui en fait un choix préféré pour les applications photovoltaïques respectueuses et commercialement viables.
• By Application (Portable Charging, BIPV/BAPV, Embedded Electronics, AIPV, Outdoor Advertising, and Others): The outdoor advertising segment is poised for significant growth at a CAGR of 11.67% over the forecast period, due to the increasing adoption of energy-efficient, self-sustaining displays and billboards that leverage DSSCs' ability to generate power in varying light conditions, reducing reliance on Sources d'électricité externes.

Marché des cellules solaires sensibiliséesAnalyse régionale

Sur la base de la région, le marché a été classé en Amérique du Nord, en Europe, en Asie-Pacifique, au Moyen-Orient et en Afrique et en Amérique latine.

La part de marché des cellules solaires sensibilisée au colorant en Amérique du Nord s'élevait à environ 33,75% en 2023 sur le marché mondial, avec une évaluation de 52,9 millions USD.Le déploiement croissant de technologies de construction intelligente et de dispositifs intégrés à l'IoT en Amérique du Nord stimule la demande de solutions efficaces de récolte d'énergie intérieure.

L’accent mis par la région sur l’efficacité énergétique et la durabilité dans les bâtiments commerciaux et résidentiels accélère l’adoption du DSSC.De plus, la demande croissante de solutions énergétiques hors réseau et portables en Amérique du Nord, en particulier pour les applications en plein air et récréative, alimente la croissance des DSSC.

Les États-Unis et le Canada, avec leur industrie en pleine croissance des loisirs de plein air, présentent un marché solide pour de telles innovations.

• Le rapport du Bureau américain d’analyse économique publié en novembre 2024 souligne que l’économie des loisirs de plein air a contribué 2,3%, soit 639,5 millions USD au PIB du pays en 2023.

TSa présence substantielle sur le marché stimule la demande de solutions énergétiques portables et hors réseau, positionnant des chargeurs, des vêtements portables et des systèmes de secours alimentés par DSSC comme des alternatives viables pour les applications en plein air et récréative.

L'industrie des cellules solaires sensibilisées à la teinture en Asie-Pacifique est prête pour une croissance significative à un TCAC robuste de 12,25% au cours de la période de prévision. L'Asie-Pacifique connaît un développement rapide des villes intelligentes, en particulier en Chine, au Japon et en Inde, stimulant la demande de solutions énergétiques autonomes, renforçant la croissance du marché.

Les DSSC sont également incorporés dans les infrastructures urbaines basées sur l'IoT, y comprisÉclairage intelligent, fenêtres éconergétiques et capteurs sans fil, pour améliorer l'efficacité énergétique.

Une initiative clé soutenant cette croissance est la déclaration de Pékin de 2024, une collaboration entre la Chine et les États arabes pour favoriser l'innovation, améliorer la connectivité et promouvoir un développement urbain durable. Cette coopération stratégique s'aligne sur les objectifs plus larges de l'agenda 2030, renforçant la transition vers des villes plus intelligentes et plus économes en énergie dans la région.

En outre, l'Asie-Pacifique est un centre pour la recherche avancée du DSSC, avec des institutions telles que l'Université nationale de Singapour (NUS), l'Université Kyoto et l'Académie chinoise des sciences développant des formulations de colorants à haute efficacité et des technologies DSSC à l'état solide. Des percées récentes dans les DSSC à faible coût et sans plomb augmentent leur viabilité commerciale, attirant des investissements dans la fabrication à grande échelle.

Cadres réglementaires

• Les États-UnisLe ministère du Commerce décrit les réglementations pour superviser les cellules et les modules solaires. En août 2023, le ministère a annoncé des déterminations finales dans les demandes de contournement concernant les produits solaires de Chine, soulignant l'importance de la conformité aux lois commerciales.
• Les européensLa directive d'énergie renouvelable établit des objectifs contraignants pour que les États membres augmentent la consommation d'énergies renouvelables. Bien que les réglementations spécifiques des DSSC ne soient pas détaillées, les produits photovoltaïques doivent se conformer aux normes générales de l'UE pour la sécurité et les performances.
• Japonencourage l'adoption des énergies renouvelables par diverses initiatives. Les modules photovoltaïques, y compris les DSSC, doivent se conformer aux normes de sécurité et de performance, bien que les réglementations spécifiques ne soient pas explicitement détaillées dans les sources gouvernementales accessibles au public.
• En Inde, le ministère des énergies nouvelles et renouvelables (MNRE) soutient les initiatives d'énergie solaire. Les DSSC doivent adhérer aux directives établies par le Bureau of Indian Standards (BIS) pour les systèmes photovoltaïques, assurant la qualité et la sécurité des produits.

Paysage compétitif

L'industrie des cellules solaires sensibilisées à la teinture est caractérisée par des acteurs du marché qui investissent activement dans la recherche et le développement pour améliorer l'efficacité et la durabilité des cellules solaires sensibilisées au colorant, stimulant les progrès technologiques dans le secteur.

Les entreprises se concentrent sur l'amélioration de la stabilité du colorant, l'optimisation des formulations d'électrolyte et le développement de nouveaux matériaux photoélectrodes pour améliorer l'efficacité de la conversion de puissance. Des innovations telles que les électrolytes à semi-conducteurs et les architectures DSSC en tandem élargissent la portée des applications, en particulier dans la récolte d'énergie intérieure et les panneaux solaires flexibles.

Ces efforts renforcent la viabilité commerciale des DSSC, favorisent les partenariats pour la fabrication à grande échelle et accélèrent leur adoption dans diverses industries.

Liste des sociétés clés sur le marché des cellules solaires sensibilisées à la teinture:

• Britolaire
• Opérations d'Exeger AB
• Oxford Photovoltaics Ltd.
• Gcell
• Rico
• Solaronix SA
• Matériaux solaires Greatcell
• 3Gsolar
• PecCell Technologies
• Entreprise tranchante
• Fujikura Ltd.
• Sony Corporation
• Samsung Electronics
• Photonique ambiante
• Dyesol Color Works Pvt. Ltd.

Développements récents (partenariats)

• En janvier 2024, Ambient Photonics s'est associé à Google pour développer des dispositifs de cellules solaires intérieures en utilisant la technologie des cellules solaires sensibilisées à la teinture (DSSC) pour les environnements à faible luminosité. Ces cellules solaires bifaciales sont conçues pour capturer la lumière à partir des surfaces avant et arrière, améliorant considérablement leur efficacité de conversion de lumière à électricité. En maximisant l'exposition à la lumière, cette innovation peut atteindre près de 2x l'absorption d'énergie par rapport aux cellules solaires mono-faces conventionnelles.