Рынок фотоэлектрических материалов

Размер рынка фотоэлектрических материалов

Объем мирового рынка фотоэлектрических материалов оценивался в 91,96 млрд долларов США в 2023 году и, по прогнозам, вырастет со 111,13 млрд долларов США в 2024 году до 496,06 млрд долларов США к 2031 году, демонстрируя среднегодовой темп роста 23,83% в течение прогнозируемого периода. Увеличение использования перовскитных материалов и растущая потребность в устойчивых источниках энергии способствуют росту рынка.

В объем работ в отчет включены услуги, предлагаемые такими компаниями, как American Elements, COVEME s.p.a., DuPont, Ferrotec Holdings Corporation, Wacker Chemie AG, KYOCERA Corporation, Merck KGaA, Mitsubishi Corporation, Novaled GmbH, Targray и других.

Интеграция солнечной энергии в интеллектуальные сети представляет собой значительную возможность для развития рынка фотоэлектрических материалов. Интеллектуальные сети — это современные электрические сети, предназначенные для эффективного управления спросом и распределением энергии, включающие возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия. Поскольку правительства и коммунальные предприятия стремятся модернизировать энергетическую инфраструктуру, интеллектуальные сети открывают возможности для того, чтобы солнечная энергия сыграла ключевую роль. Фотоэлектрические системы, интегрированные в интеллектуальные сети, повышают эффективность распределения, хранения и потребления энергии.

• В мае 2024 года компания Siemens в партнерстве с Кувейтским университетом запустила первую в регионе Персидского залива интеллектуальную лабораторию распределенных энергетических систем (DES). Это сотрудничество направлено на продвижение развития низкоуглеродных энергетических систем и содействие инновациям в интеллектуальных энергетических технологиях, принося пользу местному бизнесу, промышленности и студентам путем продвижения устойчивых энергетических решений.

Эта возможность способствует децентрализованному производству энергии, позволяя жилым и коммерческим зданиям с фотоэлектрическими панелями генерировать, хранить и продавать избыточную электроэнергию в сеть. Развитие технологий хранения энергии, таких как батареи, еще больше поддерживает эту интеграцию, повышая стабильность энергосистемы.

Разработка таких взаимосвязанных систем может повысить спрос на современные фотоэлектрические материалы, обеспечивающие более высокую эффективность и долговечность. По мере того, как страны всего мира принимаютумные сети, производители фотоэлектрических материалов могут найти существенные возможности для роста за счет разработки инновационных, совместимых с сетью решений.

Фотоэлектрические материалы являются ключевыми компонентами, используемыми в солнечных элементах для преобразования солнечного света в электричество посредством фотоэлектрического эффекта. Эти материалы, включая полупроводники, такие как кремний, могут поглощать солнечный свет, генерируя поток электронов и производя электрический ток. Существует несколько типов фотоэлектрических материалов, включая кристаллический кремний, тонкопленочные материалы и новые технологии, такие как перовскиты.

Кристаллический кремний, доступный в монокристаллической и поликристаллической формах, имеет наиболее широкое применение благодаря своей высокой эффективности и надежности. Тонкопленочные материалы, такие как теллурид кадмия (CdTe) и селенид меди, индия, галлия (CIGS), набирают популярность благодаря своей гибкости и легким свойствам. Перовскитные материалы, новый класс, предлагают более высокую эффективность и более низкие производственные затраты по сравнению с традиционными элементами на основе кремния.

Фотоэлектрические материалы в основном используются в солнечных панелях для бытовых, коммерческих и промышленных солнечных энергетических систем. Кроме того, они подходят для космических применений, транспортных средств на солнечной энергии и автономных энергетических систем, демонстрируя универсальность в области возобновляемых источников энергии.

Обзор аналитика

На рынке фотоэлектрических материалов компании сосредотачивают внимание на стратегиях повышения эффективности, снижения затрат и улучшения масштабируемости. Ведущие игроки вкладывают значительные средства в исследования и разработки для разработки новых материалов, таких как перовскиты, которые обещают значительное улучшение производительности по сравнению с традиционными фотоэлектрическими элементами на основе кремния.

Сотрудничество с академическими учреждениями и партнерство с производителями солнечных панелей имеют важное значение для поддержания конкурентоспособности. Более того, компании сосредоточены на расширении своего глобального присутствия за счет выхода на развивающиеся рынки с растущим спросом на возобновляемые источники энергии.

• Например, в октябре 2023 года компания Canadian Solar объявила о строительстве завода по производству солнечных фотоэлектрических элементов мощностью 5 ГВт в Джефферсонвилле, штат Индиана. Это современное предприятие, расположенное в торговом центре Ривер-Ридж, предназначено для производства примерно 20 000 мощных солнечных модулей в день, что значительно увеличивает производственные мощности и удовлетворяет растущий спрос на решения в области возобновляемых источников энергии.

Текущий рост рынка во многом объясняется более широким внедрением решений в области возобновляемых источников энергии, поддерживаемых государственными стимулами и экологической политикой, направленной на сокращение выбросов углекислого газа. Ключевые игроки решают проблему высоких затрат на установку, предлагая модели в аренду и интегрируя фотоэлектрические материалы в более широкие энергетические решения, включая технологию интеллектуальных сетей и системы хранения энергии. Обязательными условиями успеха в этой конкурентной среде могут быть инновации, экономическая эффективность и способность удовлетворить растущий спрос на устойчивые энергетические решения в различных регионах.

Факторы роста рынка фотоэлектрических материалов

Государственные стимулы и субсидии способствуют росту рынка фотоэлектрических материалов. Многие правительства во всем мире реализуют политику, направленную на содействие использованию возобновляемых источников энергии, особенно солнечной, путем предоставления финансовой поддержки как потребителям, так и компаниям. Эти стимулы включают налоговые льготы, скидки, льготные тарифы и гранты, которые делают солнечные установки более доступными и привлекательными для жилых, коммерческих и промышленных пользователей.

Субсидии предназначены для снижения первоначальных затрат на солнечные установки, тем самым ускоряя внедрение фотоэлектрических материалов. Поскольку страны стремятся достичь своих целей по сокращению выбросов углекислого газа и переходу на более чистые источники энергии, эти финансовые стимулы, вероятно, будут оставаться решающими для расширения внедрения солнечной энергии.

В таких регионах, как Европа и Северная Америка, где правительства поставили амбициозные цели в области возобновляемой энергетики, существует постоянный спрос на фотоэлектрические материалы. В долгосрочной перспективе такие стимулы стабилизируют рынок солнечной энергии, позволяя производителям масштабировать производство, снижать затраты и внедрять инновационные фотоэлектрические материалы.

Высокие первоначальные инвестиции, необходимые для установки солнечной энергии, препятствуют широкому внедрению фотоэлектрических материалов. Хотя долгосрочные преимущества солнечной энергии, такие как снижение счетов за электроэнергию и снижение выбросов углекислого газа, широко признаны, значительные первоначальные затраты на покупку и установку солнечных панелей остаются барьером для многих потребителей и предприятий.

Эта проблема особенно заметна в регионах с меньшей государственной поддержкой или ограниченным доступом к вариантам финансирования. Для бытовых и небольших коммерческих пользователей стоимость приобретения необходимых фотоэлектрических материалов, инверторов и батарей может быть непомерно высокой, что затрудняет внедрение. Однако эту проблему можно смягчить с помощью инновационных моделей финансирования, таких как аренда солнечной энергии, соглашения о покупке электроэнергии (PPA) и общественные солнечные программы.

Эти модели позволяют клиентам устанавливать солнечные системы практически без первоначальных затрат, при этом оплачивая электроэнергию, вырабатываемую с течением времени. Ожидается, что по мере развития технологий и достижения эффекта масштаба стоимость фотоэлектрических материалов будет снижаться, что еще больше снизит финансовое бремя установок солнечной энергии.

Тенденции рынка фотоэлектрических материалов

Растущее внедрение двусторонних солнечных панелей — это новая тенденция, меняющая ландшафт рынка фотоэлектрических материалов. Двусторонние панели улавливают солнечный свет с обеих сторон, увеличивая выход энергии по сравнению с традиционными односторонними панелями, которые поглощают свет только спереди. Это нововведение повышает эффективность солнечных установок, особенно в местах с высоким уровнем рассеянного света или отражающими поверхностями, такими как снег или вода. Двусторонние панели могут обеспечить более высокую отдачу от инвестиций, производя больше энергии, не требуя дополнительных земельных участков или структурных изменений.

• В мае 2024 года компания KPI Green Energy представила двусторонние солнечные панели — значительное достижение в области солнечных технологий, улавливающее солнечный свет с обеих сторон. Это нововведение увеличивает выработку энергии до 30% по сравнению с традиционными односторонними панелями, повышая эффективность солнечных энергетических систем.

Поскольку глобальный спрос на более эффективные солнечные решения растет, двусторонние панели становятся привлекательным вариантом для солнечных ферм и коммерческих установок коммунального масштаба. Их способность увеличивать производство энергии при одновременном снижении стоимости ватта способствует их распространению на различных рынках. Достижения в области фотоэлектрических материалов, используемых в двусторонних панелях, приводят к разработке более долговечных и устойчивых к атмосферным воздействиям решений, что расширяет их использование в различных средах и условиях.

Анализ сегментации

Мировой рынок сегментирован по типу, применению, конечному пользователю и географическому положению.

По типу

В зависимости от типа рынок разделился на материалы на основе кремния, материалы на основе неорганических соединений, органические материалы и перовскитные материалы. Сегмент материалов на основе кремния занял наибольшую долю рынка фотоэлектрических материалов — 61,10% в 2023 году, что в первую очередь связано с их широким использованием и доказанной эффективностью в фотоэлектрических приложениях.

Кремний является наиболее распространённым материалом для солнечных батарей благодаря своим превосходным характеристикам.полупроводниксвойства, надежность и высокая эффективность преобразования энергии. Как монокристаллические, так и поликристаллические кремниевые элементы хорошо известны своей долговечностью, что делает их предпочтительным выбором для солнечных установок в жилых, коммерческих и коммунальных хозяйствах.

Кроме того, технологические достижения в области материалов на основе кремния продолжают повышать общую эффективность солнечных панелей, что приводит к их более широкому распространению. Экономия за счет масштаба производства кремния привела к снижению затрат, что сделало эти материалы более доступными.

Кроме того, надежная инфраструктура для производства солнечных элементов на основе кремния, а также их длительный срок службы и низкая скорость деградации обеспечивают их дальнейшее доминирование в фотоэлектрической промышленности. Растущий спрос на чистую энергию и государственные стимулы для установки солнечных электростанций еще больше способствуют росту сегмента материалов на основе кремния.

По продукту

В зависимости от продукта рынок подразделяется на передний лист, герметик, задний лист и другие. В сегменте герметиков ожидается ошеломляющий среднегодовой темп роста в 25,09% в течение прогнозируемого периода, в основном стимулируемый растущим спросом на долговечные и высокопроизводительные солнечные модули. Герметики являются важнейшими компонентами, которые защищают фотоэлектрические элементы от факторов окружающей среды, таких как влага, УФ-излучение и физические повреждения, обеспечивая долговечность и эффективность солнечных панелей.

Растущий спрос на современные герметизирующие материалы подпитывается расширением использования солнечных энергетических установок в различных секторах, особенно в суровых условиях с экстремальными погодными условиями. Производители разрабатывают новые герметизирующие материалы с улучшенной термической стабильностью, лучшей светопроницаемостью и улучшенными механическими свойствами, что, как ожидается, будет способствовать росту сегмента.

Кроме того, ожидается, что тенденция к созданию более эффективных и экономичных фотоэлектрических модулей будет способствовать инновациям в области герметиков, что сделает их необходимыми для следующего поколения солнечных технологий.

По применению

В зависимости от применения рынок фотоэлектрических материалов разделен на жилые, коммерческие, промышленные и коммунальные предприятия по производству электроэнергии. Сегмент коммунальной энергетики получил самый высокий доход в размере 44,56 млрд долларов США в 2023 году, чему способствовало растущее развертывание крупных солнечных ферм и проектов в области возобновляемых источников энергии по всему миру.

Растущий глобальный спрос на чистую энергию, поддерживаемый правительственными мандатами, климатическими целями и корпоративными инициативами в области устойчивого развития, привел к существенным инвестициям в проекты солнечной энергетики в коммунальном масштабе. Эти крупномасштабные установки способны генерировать огромное количество электроэнергии, которую можно интегрировать в национальные сети для более устойчивого удовлетворения энергетических потребностей.Наличие огромных земельных площадей, технологические достижения в области солнечных панелей и снижение стоимости фотоэлектрических материалов сделали солнечные проекты промышленного масштаба экономически жизнеспособными.

Кроме того, поддерживающая политика, такая как долгосрочные соглашения о покупке электроэнергии (PPA) и налоговые льготы для инвестиций в возобновляемую энергетику, побуждает разработчиков сосредоточиться на установках коммунального масштаба. Способность этих проектов обеспечивать высокую отдачу от инвестиций и достигать эффекта масштаба еще больше способствует расширению сегмента.

Региональный анализ рынка фотоэлектрических материалов

В зависимости от региона мировой рынок разделен на Северную Америку, Европу, Азиатско-Тихоокеанский регион, Ближний Восток и Африка и Латинскую Америку.

Азиатско-Тихоокеанский рынок фотоэлектрических материалов занимал заметную долю в 44,41% и оценивался в 40,84 миллиарда долларов США в 2023 году. Это расширение в первую очередь стимулируется быстрым развитием инфраструктуры солнечной энергетики в ключевых странах, таких как Китай, Индия и Япония. Это доминирование подкрепляется значительными инвестициями в инициативы в области возобновляемых источников энергии, особенно в Китае, который является крупнейшим в мире производителем и потребителем солнечной энергии.

Благоприятная государственная политика Китая, обширная производственная база фотоэлектрических материалов и крупномасштабные проекты солнечной энергетики внесли значительный вклад в этот значительный рост.

• В марте 2024 года компания BASF в сотрудничестве с Jiangsu Worldlight New Material представила фотоэлектрический (PV) каркас комплексного решения. Эта полиуретановая композитная рама с водоразбавляемым покрытием снижает выбросы углекислого газа на 85 % по сравнению с алюминиевыми рамами и сокращает выбросы летучих органических соединений более чем на 90 %, предлагая экологически чистую альтернативу фотоэлектрическим системам.

Индия ускоряет расширение солнечной энергетики через Национальную солнечную миссию, повышая спрос на фотоэлектрические материалы. Кроме того, растущий спрос на электроэнергию в Азиатско-Тихоокеанском регионе в сочетании с растущим вниманием к сокращению выбросов углекислого газа вынуждает страны использовать солнечную энергию в качестве устойчивого решения.

Ожидается, что рост количества солнечных установок в жилых, коммерческих и коммунальных предприятиях по всему региону, поддерживаемый сильными правительственными стимулами и снижением стоимости солнечных панелей, сделает Азиатско-Тихоокеанский регион крупнейшим рынком фотоэлектрических материалов.

Прогнозируется, что в ближайшие годы Европа будет расти с устойчивым среднегодовым темпом роста 25,61%, во многом благодаря твердой приверженности региона внедрению возобновляемых источников энергии и строгой экологической политике. «Зеленый курс» Европейского Союза, целью которого является достижение углеродной нейтральности к 2050 году, способствует расширению установок солнечной энергии в государствах-членах.

Такие страны, как Германия, Испания и Франция, находятся в авангарде реализации крупномасштабных солнечных проектов и активно продвигают внедрение фотоэлектрических систем для жилого и коммерческого использования. Государственные стимулы, включая льготные тарифы и субсидии, делают солнечную энергию более доступной и доступной как для потребителей, так и для бизнеса.

Более того, Европа вкладывает значительные средства в исследования и разработки для повышения эффективности солнечных панелей и интеграции на рынок передовых фотоэлектрических материалов, таких как перовскиты. Ожидается, что по мере снижения затрат на солнечные технологии и увеличения паритета энергосистем спрос на фотоэлектрические материалы в Европе будет расти.

Конкурентная среда

Отчет о мировом рынке фотоэлектрических материалов содержит ценную информацию, подчеркивающую фрагментированный характер отрасли. Выдающиеся игроки сосредотачивают внимание на нескольких ключевых бизнес-стратегиях, таких как партнерство, слияния и поглощения, инновации продуктов и совместные предприятия, чтобы расширить портфель своих продуктов и увеличить свою долю рынка в различных регионах.

Компании реализуют эффективные стратегические инициативы, такие как расширение услуг, инвестиции в исследования и разработки (НИОКР), создание новых центров предоставления услуг и оптимизация процессов предоставления услуг, которые, вероятно, создадут новые возможности для роста рынка.

Список ключевых компаний на рынке фотоэлектрических материалов

• Американские элементы
• КОВЕМЕ С.п.а.
• Дюпон
• Корпорация Ферротек Холдингс
• Ваккер Хеми АГ
• Корпорация KYOCERA
• Мерк КГаА
• Корпорация Мицубиси Материалс
• Новалед ГмбХ
• Таргрей

Ключевое развитие отрасли

• Июнь 2024 г. (Расширение):DuPont и Desun Energy представили гибкие солнечные панели с лицевой панелью DuPont Tedlar на выставке Intersolar Europe 2024. Лицевая панель Tedlar обеспечивает механическую прочность, стойкость к истиранию и высокую светопроницаемость. Компания Desun представила эти панели на своем стенде, подчеркнув их потенциал для расширения применения солнечной энергии на открытом воздухе и улучшения качества обслуживания потребителей.

Мировой рынок фотоэлектрических материалов сегментирован:

По типу

• Материалы на основе кремния
  • Монокристаллический кремний
  • Поликристаллический кремний
  • Аморфный кремний
• Материалы на основе неорганических соединений
  • Арсенид галлия (GaAs)
  • Теллурид кадмия (CdTe)
  • Сульфид кадмия (CdS)
  • Селенид меди, индия, галлия (CIGS)
  • Селенид меди-индия (СНГ)
  • Другие
• Органические материалы
• Перовскитные материалы

По продукту

• Передний лист
• инкапсулянт
• Задний лист
• Другие

По применению

• Жилой
• Коммерческий
• Промышленный
• Производство электроэнергии в коммунальном масштабе

По регионам

• Северная Америка
  • НАС.
  • Канада
  • Мексика
• Европа
  • Франция
  • Великобритания
  • Испания
  • Германия
  • Италия
  • Россия
  • Остальная Европа
• Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Китай
  • Япония
  • Индия
  • Южная Корея
  • Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона
• Ближний Восток и Африка
  • GCC
  • Северная Африка
  • ЮАР
  • Остальная часть Ближнего Востока и Африки
• Латинская Америка
  • Бразилия
  • Аргентина
  • Остальная часть Латинской Америки