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2024年,全球钙钛矿太阳能电池市场规模为8747万美元。预计该市场将从2025年的1.265亿美元增长到2032年的13.3901亿美元,预测期内复合年增长率为43.34%。
钙钛矿太阳能电池是一种由钙钛矿结构化合物制成的太阳能电池,通常是有机-无机杂化铅或锡卤化物材料。这类材料具有独特的晶体结构,可以有效地将阳光转化为电能。这些电池因其具有高功率转换效率、低制造成本和简单制造工艺的潜力而受到广泛关注。然而,仍然需要解决一些挑战,例如提高材料在现实条件下的稳定性和耐用性。 其卓越的效率、较低的成本、广泛的应用、快速的能源回报和强有力的政策支持推动了市场份额的不断增长。
据报道,这些太阳能电池取得了显着的进步,效率迅速提高,从2009年的3%左右提高到2021年的25%以上。它们已经变得非常高效,但仍有一些挑战需要解决,因为它们可能成为具有竞争力的商业技术。据印度政府称,印度大部分太阳能电池板和组件以及预制结构、原材料和逆变器等其他设备都是从中国进口的。
Saule Technologies、Oxford Photovoltaics、新华锦光伏科技有限公司等是市场的主要参与者。这些公司正在利用技术进步和增加投资来提高效率和商业可行性,将自己定位为该领域的领导者。可再生能源部门。
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现代 BIVP 产品引入市场正在推动该产品的需求
钙钛矿太阳能电池市场受到对更有利条件的需求增加的推动。钙钛矿太阳能电池的主要最终用户之一是BIPV(光伏建筑一体化)市场,该市场将现代技术与可再生能源相结合。窗户、屋顶和墙壁等产品正在与钙钛矿太阳能电池相结合,无需任何复杂的操作即可发电。除了发电和消耗,这也有助于保护建筑内部免受恶劣环境的影响。这引起了政府组织和多个行业对投资钙钛矿太阳能电池技术开发的关注。
如果按照目前的能源消耗趋势,到 2050 年全球排放量预计将达到 50% 左右。因此,通过整合技术,用现代可再生能源取代不可再生能源的建筑能源发电具有很高的要求。
钙钛矿太阳能电池的市场份额是由该产品在当前能源需求中的应用推动的。此外,BIVP 产品更倾向于由轻质材料驱动的可持续未来,并为运营带来不同的优势。钙钛矿的灵活设计使其可以轻松安装在建筑设计的任何表面和任何部分。所有这些因素使得市场对 BIVP 产品的要求更高,从而随着现代时代转向可再生能源而导致需求不断增长。
有关太阳能的有利政府激励措施和政策正在推动市场增长
在企业意识不断增强的推动下,太阳能正在成为多种应用的有利可再生能源。各种公司和当地人越来越多地安装太阳能电池板遍布全球。作为一种现代能源,许多建筑物都在窗户、屋顶和开放式墙壁上安装钙钛矿太阳能电池,将太阳光转化为能量。然而,安装太阳能电池板和农场并不容易,因为它们必须通过太阳能电池板、结构、桩、岩土工程勘察等方面的许多标准。政府政策和标准建议 LPA(分层过程审核)在确定钙钛矿太阳能电池等合适的地点和安装设备时,考虑其对环境可能产生的影响和当地社区的看法。
例如,2023年3月9日,北阿坎德邦政府启动了两项议程,为有进取心的青年和农民提供自营职业机会,通过开发太阳能等替代能源来满足农村地区日益增长的能源需求。此外,根据数据,在未来几年,钙钛矿因其应用将成为最常用的住宅产品。
2023 年 2 月 2 日,东京都政府在东京大田区的森崎水再生中心发起了一场脱碳运动,通过建立现代太阳能一代钙钛矿太阳能电池。此外,东京都政府正在采取各种措施,争取到 2030 年将可再生能源的使用比例提高到 50% 左右。
此类政府举措和标准可能会推动太阳能设备市场的发展,钙钛矿太阳能电池已成为支持太阳能系统的重要产品。由于能源转型的需求,该市场正在快速增长,并将继续以每年50%左右的增长率增长。
不完善的设计以及安装、测试和检验方面的挑战阻碍了市场增长
全球公用事业规模的太阳能装置正在增加,为消费者提供了众多优势。然而,它们也带来了重大挑战,例如太阳能技术和材料的地面安装设计问题。近年来,钙钛矿技术在提高产量方面迈出了一步,并探索了这些设备在住宅和商业领域的商业化市场。在探索与太阳能相关的产品和材料时,有几个问题阻碍了市场的增长。
钙钛矿太阳能电池的安装面临着技术挑战,例如底部和顶部电极的制造选择、电荷提取层的有效沉积、大型电池模块的效率较低、产品设计不完善等。为了应对这些挑战,企业必须专注于构建小型和大型钙钛矿太阳能电池设备。不完美会导致项目被破坏,成为一个难以克服的问题。
例如,2022 年 8 月 30 日,日本实验室制造的钙钛矿太阳能电池板在 9 个月内效率下降了 25%。这是由于高温和需要比预期更好的性能造成的。大约 25 年来,研究人员一直在密切合作,以稳定日光退化。另一个限制因素是太阳能站点的地下条件容易受到可能损害太阳能项目的变化条件的影响。从积极的角度来看,随着技术的发展为太阳能系统提供更稳定和可靠的结构,这一挑战可以在未来几年得到解决。
转向可再生能源和不断增长的投资创造了市场新机遇
太阳能行业的创新,例如增强材料和设计开发,为市场创造了巨大的机会。更具成本效益和可持续的太阳能和材料解决方案的持续开发使市场能够利用技术进步并满足太阳能行业不断变化的需求。考虑到这些因素,由于该市场的受欢迎程度和优势,许多私人和政府机构正在大力投资该市场。
例如,2023年,钙钛矿太阳能技术先驱Tandem PV获得了600万美元的资金,使其资本和政府支持总额达到2700万美元。该公司的策略是分配资源来推进研发,并承诺建造其首个制造工厂。钙钛矿具有许多潜在的应用。近年来,钙钛矿研发投入巨资,公司相信这些材料将成为游戏规则的改变者,特别是在太阳能市场。相信钙钛矿拥有美好未来的金融家和投资者正在市场上创造新的机会。
由于太阳能市场上只有少数参与者,新参与者进入并向最终用户提供优质产品的机会很大。全球市场还不够复杂,不足以建立公司,这可能会对光伏行业的制造业产生积极影响。
钙钛矿太阳能电池的制造复杂性给市场增长带来挑战
钙钛矿太阳能电池的生产方法包括多种材料选择,缺乏完全标准化的材料系统增加了不确定性和费用。不同的研究小组可能会采用不同的钙钛矿材料组合,从而导致性能和稳定性结果的差异。
优质钙钛矿层的形成取决于复杂的结晶方法。这些技术的变化可能会导致钙钛矿薄膜的质量和功能发生重大变化,从而使从实验室规模生产向工业制造的转变更具挑战性。
加大钙钛矿太阳能电池研发投入已成市场趋势
增加财政支持有助于开发创新制造方法,例如溶液印刷和气相沉积,从而降低生产费用并提高可扩展性。这些发展使得钙钛矿太阳能电池的大规模生产成为可能,同时保持高效率和高质量。
随着更多资源分配给研发,钙钛矿太阳能电池与传统硅基太阳能技术的竞争力越来越强。提高效率和降低成本使它们在不断增长的可再生能源市场中占据有利地位,预计该市场在未来几年将大幅扩张。全球对可持续发展的关注推动了对钙钛矿太阳能电池等可再生技术的投资。随着各国努力实现与气候相关的目标,增加研发资金与转向可持续能源系统的更大目标相一致。
此次疫情对供应链造成了相当大的干扰,影响了钙钛矿太阳能电池生产所需原材料的获取。这次中断导致制造和项目进度被搁置,影响了整体市场的扩张。由于封锁和限制,许多研究和开发计划被停止,推迟了钙钛矿技术的进步。缺乏进行实验和试验的能力阻碍了提高效率和稳定性的进展,而这对于商业可行性至关重要。整个大流行期间更广泛的经济不确定性影响了消费者信心以及对可再生能源等新兴技术的投资。这种不情愿阻碍了危机高峰期钙钛矿太阳能电池市场的增长。
刚性产品的更高效率推动了增长刚性段
根据类型,市场分为刚性市场和柔性市场。
刚性部分正在主导市场。刚性钙钛矿太阳能电池表现出卓越的功率转换效率,在受控实验室条件下通常超过 25%。这种效率水平明显高于灵活的替代方案,这使其对于性能至关重要的用途具有吸引力,例如传统的屋顶设置和太阳能发电场。该细分市场预计到 2025 年将占据 89.99% 的市场份额,预测期内(2025-2032 年)复合年增长率高达 89.99%。
柔性部分是市场上的第二个主导部分,因为它们被设计为在柔性基板上制造,例如塑料或金属箔,从而使它们能够符合弯曲表面或集成到柔性电子产品。这些电池具有多功能性和轻质特性,使其适用于传统刚性太阳能电池板不实用或便携性至关重要的应用。
由于可持续发展要求和技术进步,BIPV 正在不断发展
根据应用,市场分为 BIPV、电站、交通和移动、消费电子等。
BIPV 是市场上占主导地位且增长最快的部分。 光伏建筑一体化(BIPV)具有双重用途:作为结构的外层并发电供现场使用或输出到电网。 BIPV 系统节省材料和电力成本,减少污染,并增加建筑物的建筑吸引力。 2024年,该细分市场占据39.32%的市场份额。
交通和出行是市场的第二主导领域。钙钛矿太阳能电池因其轻质和灵活的特性而闻名,这对于融入多种交通用途至关重要,包括电动汽车 (EV)、无人机和便携式电子产品。这种适应性可以直接集成到需要最小额外重量的表面中,这对于效率和性能至关重要的运输行业至关重要。
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我们对五个主要地区的市场进行了地理研究:北美、欧洲、亚太地区、拉丁美洲以及中东和非洲。
Asia Pacific Perovskite Solar Cell Market Size, 2024 (USD Million)
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不断增长的能源需求和可再生能源目标推动该地区的市场增长
亚太地区主导市场,2023年价值3082万美元,2024年价值3793万美元。预计亚太地区在钙钛矿太阳能电池市场中占有最大的收入份额,原因是城市化和工业化带来的能源需求不断增长、包括太阳能在内的可再生能源目标不断增加、支持太阳能项目安装的有利气候以及不断进步的技术进步 在太阳能电池中。该地区经济和工业化快速发展,人口不断增长,城市化进程加快,整个地区的能源需求不断增加。根据国际能源署的数据,2021年亚太地区发电量约为14,030,721吉瓦时,约占全球发电量的49%。这导致了该地区终端用户和电力输出的过度需求,造成了约 53% 的碳排放。印度的估值预计将在 2025 年达到 111 万美元,而日本的估值预计将在同年获得 93 万美元。
强大的制造能力推动该国市场增长
中国拥有强大的制造能力,可以大规模生产钙钛矿太阳能电池。该国经历了旨在提高制造能力的大量投资,从而可以有效扩大规模并降低生产成本。中国是亚太钙钛矿太阳能电池市场的主导国家,约占地区份额的96%。太阳能项目安装量的激增,加上政府增加太阳能项目的目标不断提高,将导致未来几年市场的增长。例如,该国已运营约757吉瓦的风能和太阳能发电厂,另有750吉瓦的风能和太阳能发电厂正在建设中,预计将于2025年启动。太阳能项目的大力发展预计将实现政府提前五年(即2030年)实现太阳能和风能发电量1,200吉瓦的目标。因此,这些项目的快速发展,加上太阳能行业研发的不断增加,将推动该国的发展。 在预测期内提振中国钙钛矿太阳能电池市场。预计2025年中国经济将增长4386万美元。
不断采用可再生能源来解决碳排放问题正在推动整个地区的市场增长
北美是第三大市场,预计到 2025 年价值将达到 1,983 万美元。为解决碳排放而大量采用可再生能源,导致了包括太阳能在内的可再生能源的多项研究和开发。太阳能在该地区正在获得广泛关注,美国和加拿大等国家已大幅扩大其太阳能装置。根据美国能源信息署的数据,到2023年8月,太阳能装机容量总计超过125GW,其中包括80GW的公用事业规模太阳能容量和估计45GW的小型太阳能容量。此外,2023年直流电(GWdc)装机量约为32.4吉瓦,较2022年增长约51%。此外,根据加拿大可再生能源协会的数据,2022年太阳能发电量激增约810兆瓦,总计约4GW,较上年增长25.9%。
推动美国市场增长的试点项目和合作
美国正在进行许多试点项目和行业参与者之间的合作,旨在改进生产工艺并提高产品可靠性。例如,至少 40 条中试规模生产线正在积极致力于扩大钙钛矿制造技术。2021 年 3 月 5 日,美国能源部已拨款 4000 万美元来协助 22 项以钙钛矿光伏技术为中心的举措。这些举措旨在提高稳定性、效率和可扩展性,这对于其商业接受至关重要。美国市场持续增长,预计2025年市场价值将达到1898万美元。
政府为推动市场增长而制定的严格环境法规和举措
欧洲是第二大地区,预计到 2025 年价值将达到 2980 万美元,在预测期内(2025-2032 年)复合年增长率高达 40.45%。该地区国家和欧盟政府为遏制碳排放和促进可持续能源实践而制定的严格环境法规和举措导致了欧洲钙钛矿太阳能电池市场的扩张。为了在2050年实现碳中和经济,欧洲气候法、绿色协议、第八次EAP(环境行动计划)等环境法规已经实施。这些法规设定了减少温室气体排放、促进可再生能源并网、提高整体能效标准的目标。预计2025年英国市场将达到2782万美元。例如,2020年,欧盟委员会将2030年温室气体减排目标从之前的40%提高到至少55%。此外,2023 年在迪拜举行的 COP28 联合国气候变化会议期间达成一项协议,到 2050 年加速实现净零排放。其中包括协议到 2030 年放弃化石燃料并减少全球排放量 43%。德国可能在 2025 年持有 8182 万美元,而法国将在同年获得 1458 万美元。
不断增加的太阳能项目将推动该地区的市场增长
拉丁美洲是第四大地区,预计到 2025 年将获得 134 万美元的收益。拉丁美洲地区不断增加的太阳能项目以及其他地区国家政府为促进太阳能项目安装而采取的重大措施将为市场提供积极的前景。例如,到2020年,太阳能将占阿根廷可再生能源总产量的18.5%左右。近年来,阿根廷政府已拨款约18亿美元用于清洁能源生产,表明其致力于在2025年之前将国家能源结构中可再生能源的比例提高20%以上。此外,该地区阳光充足,气候适宜光伏安装,这使得各国政府倾向于太阳能,进一步为市场提供了机会性增长。
增加该地区的研发活动以推动市场增长
由于钙钛矿太阳能电池的研发最少,中东和非洲地区在市场上占有边际份额。一些中东国家,如阿联酋、以色列、沙特阿拉伯和其他经济发达国家已经参与研发,这将导致未来几年市场的提升。例如,2023 年 5 月,沙特阿拉伯 KAUST 领导的科学家实现了钙钛矿硅太阳能电池的电力转换效率为 33.7%。通过尖端更新,钙钛矿/硅串联太阳能电池已达到令人印象深刻的 33.7% 认证电力转换效率,超过了之前已通过欧洲太阳能测试装置 (ESTI) 认证的 33.2% 里程碑。 1 cm² 电池还实现了 1.974 V 的开路电压、20.99 mA/cm² 的短路电流密度和 81.3% 的填充因子。沙特阿拉伯预计到 2025 年将达到 55 万美元。
此外,研究人员、科学家和专家在 2023 年首届中东和北非太阳能会议 (MENA-SC) 上展示了有机和有机-无机杂化钙钛矿电池的最新科学和技术进展。因此,钙钛矿太阳能开发和商业化的网络研讨会和研讨会所贡献的类似研发将在未来的未来放大区域市场的增长。
此外,包括所有海合会国家、埃及等在内的地区国家都制定了沙特“20230愿景”和“埃及2030愿景”等富有远见的计划,这些计划都是加强太阳能和限制碳排放的计划。例如,2023年,埃及政府宣布增加对可再生能源的依赖,到2030年占全国电力总需求的42%,到2040年可再生能源装机比例达到60%。
技术进步和产品组合的增加有助于公司获得市场份额
全球市场大多分散,行业内有主要参与者。 在全球范围内,牛津光子学在市场上占据主导地位。 2024 年 9 月,Oxford PV 开始将其破纪录的串联太阳能技术商业化,并首次向美国客户发货。这批 72 片电池板由硅基钙钛矿太阳能电池组成,其发电量比标准硅电池板多出 20%。这些电池用于公用事业规模的安装,降低了电力成本 (LCOE),从而通过在同一区域产生更多电力来提高土地利用效率。
2021 年 4 月,亨特钙钛矿技术公司 (HPT) 透露,它已获得美国能源部 (DOE) 能源效率和可再生能源办公室太阳能技术办公室 2020 财年钙钛矿资助计划 250 万美元的资助。
此外,HPT 在另外两项美国能源部钙钛矿资助奖项评选中担任联合首席研究员和合作伙伴,其中包括向 SLAC 国家加速器实验室提供 150 万美元的奖项,以及向北卡罗来纳大学教堂山分校 (UNC) 提供 125 万美元的奖项。
全球钙钛矿太阳能电池市场报告提供了对市场的详细洞察,并重点关注了关键方面,例如提供钙钛矿太阳能电池的领先公司及其运营情况。此外,该报告还提供了对市场趋势和技术的见解,并重点介绍了关键的行业发展。除了上述因素外,该报告还涵盖了近年来导致市场增长和衰退的几个因素和挑战。
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属性 |
细节 |
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学习期限 |
2019-2032 |
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基准年 |
2024年 |
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预计年份 |
2025年 |
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预测期 |
2025-2032 |
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历史时期 |
2019-2023 |
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增长率 |
2024年至2032年复合年增长率为43.34% |
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单元 |
价值(百万美元)、数量(兆瓦) |
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分割 |
乙类型
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按最终用户
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按地区
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根据财富商业洞察研究,2024 年市场规模为 7879 万美元。
预测期内,市场的复合年增长率可能达到 43.34%。
预计刚性细分市场将在预测期内引领市场。
2024年亚太地区市场规模为3793万美元。
市场上的现代 BIVP 产品正在推动太阳能技术的需求。
Saule Technologies(波兰)、协鑫(集团)控股有限公司(中国)、Oxford Photovoltaics(英国)等都是该市场的领先企业。
预计到2032年全球市场规模将达到12.5592亿美元。