Taille, part, croissance et analyse de l’industrie des cellules photoélectrochimiques, par matériau (oxydes métalliques, semi-conducteurs organiques, cellules à base de pérovskite), par industrie de l’utilisateur final (secteur de l’énergie, surveillance de l’environnement, instituts de recherche, industrie chimique) et analyse régionale, 2024-2031

Définition du marché

Le marché implique le développement et le déploiement de dispositifs qui convertissent l’énergie solaire en énergie chimique par le biais de réactions électrochimiques. Les cellules PEC utilisent la lumière pour déclencher des processus tels que la division de l'eau afin de produire des carburants propres tels que l'hydrogène.

La demande croissante de solutions d’énergie renouvelable, de production de carburants propres et de technologies durables de production d’énergie stimule le marché des cellules photoélectrochimiques (PEC).

Marché des cellules photoélectrochimiquesAperçu

La taille du marché mondial des cellules photoélectrochimiques était évaluée à 12,11 milliards USD en 2023, qui est estimée à 12,65 milliards USD en 2024 et atteindra 17,95 milliards USD d’ici 2031, avec un TCAC de 5,12 % de 2024 à 2031.. 

La demande croissante d’énergie propre est un moteur clé du marché des cellules PEC alors que les pays se concentrent sur des solutions énergétiques durables pour lutter contre le changement climatique. Les cellules PEC, qui produisent de l’hydrogène et des carburants solaires, constituent une alternative propre et renouvelable aux sources d’énergie traditionnelles, alimentant ainsi la croissance du marché.

Les principales sociétés opérant dans l'industrie des cellules photoélectrochimiques sont 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 et Hiking PV Technology Co. Ltd.

Le marché des cellules photoélectrochimiques (PEC) est témoin de technologies avancées de conversion d'énergie qui utilisent la lumière du soleil pour conduirechimiqueréactions pour produire de l'énergie propre telle que l'hydrogène.

Les cellules PEC combinent la récupération de l'énergie solaire avec des processus électrochimiques, offrant une solution durable pour la production de carburants renouvelables. Les cellules PEC sont de plus en plus reconnues pour leur potentiel à réduire la dépendance aux combustibles fossiles et à répondre aux préoccupations environnementales.

• En janvier 2025, des chercheurs de l’Université Northwestern ont développé une méthode améliorant la durabilité et l’efficacité des cellules solaires à pérovskite. Cette percée surmonte les problèmes de stabilité, fait progresser les PSC vers la commercialisation et améliore l’adoption des énergies renouvelables grâce à une technologie solaire évolutive et haute performance.

Points saillants :

1. La taille de l’industrie des cellules photoélectrochimiques a été enregistrée à 12,11 milliards USD en 2023.
2. Le marché devrait croître à un TCAC de 5,12 % de 2024 à 2031.
3. L'Europe détenait une part de marché de 36,72 % en 2023, avec une valorisation de 4,45 milliards de dollars.
4. Le segment des oxydes métalliques a généré un chiffre d'affaires de 5,59 milliards de dollars en 2023.
5. Le segment du secteur de l’énergie devrait atteindre 7,77 milliards de dollars d’ici 2031.
6. L’Asie-Pacifique devrait connaître une croissance à un TCAC de 5,50 % au cours de la période de prévision.

Moteur du marché

"La demande mondiale croissante d'énergie propre"

L’accent croissant mis sur les solutions énergétiques durables et la réduction des émissions de carbone stimule le marché des cellules photoélectrochimiques.Selon leMinistère des Energies Nouvelles et Renouvelables, l’Inde progresse vers son objectif de zéro émission nette d’ici 2070 grâce à des initiatives telles que la National Green Hydrogen Mission et le PM-KUSUM, favorisant un avenir énergétique durable et inclusif.

La transition vers des sources d’énergie renouvelables plus propres a accru l’intérêt pour les cellules PEC. car ils offrent une alternative efficace et durable aux combustibles fossiles.

• En juillet 2024, une équipe de recherche du Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) a démontré qu'une augmentation de la pression dans les cellules photoélectrochimiques (PEC) à 6 à 8 bars réduisait considérablement les pertes d'énergie, améliorant ainsi l'efficacité de 5 à 10 %. Cette percée a amélioré la production d’hydrogène à partir de la division de l’eau sous des pressions élevées.

Défi du marché

"Faible durabilité et stabilité des cellules photoélectrochimiques (PEC)"

L'amélioration de la durabilité et de la stabilité des cellules PEC reste un défi important pour les fabricants de cellules PEC, car elles se dégradent avec le temps, en particulier sous une exposition prolongée au soleil. Cela affecte les performances et limite la viabilité commerciale de la technologie PEC.

Cependant, les recherches en cours menées par les entreprises tentent de résoudre ce problème en développant des matériaux plus robustes, tels que des photoélectrodes stables et des revêtements protecteurs capables de résister à une exposition continue.

• En juin 2024, Canon a développé un matériau haute performance pour améliorer la durabilité et la stabilité de la production en série des cellules solaires à pérovskite. Ce matériau peut améliorer l’efficacité de la conversion photoélectrique tout en résolvant les problèmes liés à la production de masse, contribuant ainsi à la croissance et à la fiabilité du marché.

Tendance du marché

« Les progrès technologiques stimulent la croissance du marché des cellules photoélectrochimiques »

Les progrès technologiques dans le domaine des cellules photoélectrochimiques (PEC) jouent un rôle crucial dans la croissance du marché. Les recherches en cours améliorent l'efficacité des cellules PEC grâce à des innovations dans les matériaux de photoélectrodes et le développement de catalyseurs. De plus, les efforts déployés par diverses entreprises pour réduire les coûts de fabrication rendent la technologie PEC plus viable commercialement.

À mesure que la science des matériaux progresse, de nouvelles stratégies améliorent les performances, la durabilité et l’évolutivité des cellules PEC. Ces innovations conduisent à une adoption plus large de la technologie PEC, accélérant ainsi son expansion sur le marché de l’énergie durable.  .

• En août 2023, les ingénieurs de Rice ont développé un dispositif photoélectrochimique durable et rentable utilisant des semi-conducteurs aux halogénures pérovskites pour diviser l'eau en hydrogène avec un rendement solaire en hydrogène de 20,8 %, faisant progresser l'énergie propre et la production de carburant évolutive.

Aperçu du rapport sur le marché des cellules photoélectrochimiques

Segmentation du marché :

• Par matériau (oxydes métalliques, semi-conducteurs organiques, cellules à base de pérovskite) : le segment des oxydes métalliques a gagné 5,59 milliards de dollars en 2023 en raison de leur grande stabilité, de leur rentabilité et de leur conductivité supérieure, ce qui les rend idéaux pour des applications photoélectrochimiques efficaces dans la production d'énergie.
• Par secteur d’utilisation finale (secteur de l’énergie, surveillance de l’environnement, instituts de recherche, industrie chimique) : Le segment du secteur de l’énergie détenait 40,28 % du marché en 2023 en raison de la demande croissante de solutions de production d’hydrogène durable et d’énergie solaire.

Marché des cellules photoélectrochimiquesAnalyse régionale

En fonction de la région, le marché mondial a été classé en Amérique du Nord, Europe, Asie-Pacifique, Moyen-Orient et Afrique et Amérique latine.

La part de marché des cellules photoélectrochimiques en Europe s’élevait à environ 36,72 % en 2023 sur le marché mondial, avec une valorisation de 4,45 milliards de dollars. L'Europe s'est imposée comme une région dominante sur le marché des cellules photoélectrochimiques (PEC), soutenue par de fortes initiatives gouvernementales en faveur des énergies renouvelables.

L'accent mis par l'Union européenne sur la réduction des émissions de carbone et l'investissement dans les technologies vertes a conduit à des progrès significatifs dans la recherche et le développement des cellules PEC dans la région. Des pays comme l’Allemagne, les Pays-Bas et la France sont en têteénergie solairel'utilisation et la production d'hydrogène, les cellules PEC jouant un rôle clé dans la réalisation des objectifs européens en matière d'énergies renouvelables.

• En décembre 2024, Homerun Resources a acquis Halocell Europe pour faire progresser la commercialisation de cellules photoélectrochimiques (PEC), soutenant ainsi les initiatives européennes en matière d’énergies renouvelables. Cette décision stratégique combine l’expertise dans la technologie solaire pérovskite, accélérant la transition de la région vers des solutions d’énergie renouvelable efficaces et peu coûteuses.

L’Asie-Pacifique devrait connaître une croissance significative avec un TCAC robuste de 5,50 % au cours de la période de prévision. L’Asie-Pacifique est en train de devenir la région connaissant la croissance la plus rapide sur le marché des cellules photoélectrochimiques (PEC), en raison d’une industrialisation rapide, d’une demande croissante en énergie et d’une évolution vers des solutions énergétiques durables.

Des pays comme la Chine, le Japon et l’Inde investissent massivement dans la technologie PEC pour améliorer l’utilisation de l’énergie solaire et la production d’hydrogène. Les capacités de fabrication de la région ainsi que les politiques gouvernementales promouvant l'énergie propre accélèrent l'adoption des cellules PEC, positionnant l'Asie-Pacifique comme un acteur majeur dans l'expansion du marché mondial.

Cadres réglementaires :

• Le département américain de l'Énergie (DOE) fixe des objectifs techniques pour la production d'hydrogène via des cellules photoélectrochimiques (PEC), guidant les efforts de R&D. La surveillance réglementaire, par l'intermédiaire du DOE et d'autres agences, garantit la sécurité, l'efficacité et l'évolutivité du marché des technologies PEC.
• Le règlement (UE) 2018/1999 sur la gouvernance de l'union de l'énergie et l'action pour le climat garantit la mise en œuvre et la coordination efficaces de la stratégie de l'UE pour l'union de l'énergie, couvrant la sécurité énergétique, le marché intérieur de l'énergie, l'efficacité énergétique, la décarbonisation et les progrès en matière de recherche, d'innovation et de compétitivité.

Paysage concurrentiel :

Le marché mondial des cellules photoélectrochimiques se caractérise par un grand nombre de participants. Les innovations dans le domaine des cellules photoélectrochimiques améliorent leur efficacité, leur durabilité et leur rentabilité. Les entreprises développent des matériaux avancés, tels que de nouveaux semi-conducteurs et des catalyseurs améliorés, pour augmenter les taux de conversion d'énergie.

Les lancements récents introduisent de nouvelles techniques de fabrication évolutives, notamment l'impression à jet d'encre et les revêtements avancés, pour optimiser les performances. Ces développements visent à rendre la production d’hydrogène solaire plus viable et accessible pour une utilisation commerciale généralisée.

• En avril 2024, les cellules solaires à pérovskite innovantes de Panasonic, produites par impression à jet d'encre, offrent des solutions flexibles, rentables et économes en énergie. Cette avancée améliore le marché photoélectrochimique en permettant l’utilisation de systèmes photovoltaïques intégrés aux bâtiments et en développant la production d’énergie solaire, contribuant ainsi à des options énergétiques plus durables.

Liste des entreprises clés du marché des cellules photoélectrochimiques :

• Ossila
• Binergy Scientifique Inc.
• Premier solaire
• CANOPÉE
• Ascent Solar Technologies, Inc.
• Panasonic Holdings Corporation
• Tandem PV, Inc.
• Société Mitsubishi.
• TOSHIBA SOCIÉTÉ
• Technologie et solutions P3C Pvt. Ltée
• Oxford Photovoltaïque Ltd
• Recherche solaire à Solliance
• Saule Technologies
• GCL-SI
• Randonnée PV Technology Co.

Développements récents (expansion/innovation)

• En décembre 2023, GCL-Perovskite a commencé à construire la première base de production de modules pérovskite à l’échelle du gigawatt à Kunshan, en Chine. Ce projet vise à développer des cellules solaires à pérovskite à haut rendement pour atteindre un rendement de conversion supérieur à 26 %, marquant une étape importante dans la commercialisation de la technologie solaire à pérovskite.
• En juin 2024, la percée de LONGi dans le domaine des cellules solaires tandem silicium-pérovskite avec un rendement de 34,6 % établit un nouveau record. Cette innovation soutient le marché des cellules photoélectrochimiques en faisant progresser les technologies solaires, en s'alignant sur les initiatives mondiales en matière d'énergie renouvelable et en améliorant les solutions énergétiques durables.