Mercado de células solares de perovskita: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, segmentado por estructura (células solares de perovskita planas, células solares de perovskita mesoporosas), por producto (células solares de perovskita rígidas, células solares de perovskita flexibles), por método (método de solución, método de solución asistida por vapo

Descripción general del mercado

El mercado global de células solares de perovskita se valoró en USD 1.11 mil millones en 2023 y se anticipa que proyectará un crecimiento sólido en el período de pronóstico con una CAGR del 58,94% hasta 2029.

Impulsores clave del mercado

Alta eficiencia y ganancias de rendimiento

Un impulsor destacado en el mercado de células solares de perovskita es la búsqueda de altas ganancias de eficiencia y rendimiento. Las células solares de perovskita han mostrado mejoras notables en la conversión de la luz solar en electricidad, superando las tecnologías solares tradicionales. El potencial de lograr niveles de eficiencia más elevados atrae una importante cantidad de investigaciones e inversiones, lo que posiciona a las células solares de perovskita como una solución competitiva y prometedora para la generación de energía renovable.

Versatilidad y adaptabilidad

La versatilidad y adaptabilidad de los materiales de perovskita impulsan la innovación en el mercado. Estos materiales se pueden manipular fácilmente para formar películas delgadas, lo que permite flexibilidad en el diseño y la aplicación. Las células solares de perovskita se pueden integrar en diversas superficies, incluidos sustratos flexibles y transparentes, lo que amplía sus posibles aplicaciones. La adaptabilidad de la tecnología solar de perovskita la posiciona como una solución versátil para diversas industrias, desde la fotovoltaica integrada en edificios hasta la electrónica portátil.

Potencial para la fabricación a bajo costo

El potencial para la fabricación a bajo costo es un impulsor significativo para el mercado de células solares de perovskita. A diferencia de las células solares tradicionales basadas en silicio, los materiales de perovskita se pueden procesar a temperaturas más bajas utilizando métodos basados en soluciones, lo que reduce los costos de producción. Los investigadores y fabricantes apuntan a capitalizar estas ventajas para establecer procesos de fabricación rentables, haciendo que las células solares de perovskita sean económicamente competitivas y fomentando su adopción generalizada en el sector de la energía renovable.

Rápido progreso en investigación y desarrollo

El mercado de células solares de perovskita se beneficia del rápido progreso en investigación y desarrollo (I+D). Los avances constantes en materiales, técnicas de fabricación y arquitecturas de dispositivos contribuyen a mejoras constantes del rendimiento. Los esfuerzos de colaboración entre el mundo académico, la industria y las instituciones de investigación impulsan avances, como mejoras de estabilidad y formulaciones sin plomo. La naturaleza dinámica de la I+D de las células solares de perovskita alimenta el optimismo, atrayendo inversiones y posicionando a la tecnología como pionera en la carrera por soluciones solares más eficientes y comercialmente viables.

Asociaciones y colaboraciones en crecimiento de la industria

Las asociaciones y colaboraciones de la industria desempeñan un papel crucial en el impulso del mercado de células solares de perovskita. Los fabricantes, las instituciones de investigación y las empresas de tecnología están formando cada vez más alianzas para aunar recursos, compartir conocimientos y acelerar el desarrollo y la comercialización de la tecnología solar de perovskita. Estas colaboraciones contribuyen a un ecosistema más sólido e interconectado, fomentando la innovación, reduciendo el tiempo de comercialización y facilitando la integración de las células solares de perovskita en la infraestructura energética global.

Principales desafíos del mercado

Problemas de estabilidad y durabilidad

Un desafío importante en el mercado de células solares de perovskita es abordar los problemas de estabilidad y durabilidad. Los materiales de perovskita son susceptibles a la degradación con el tiempo, particularmente en condiciones ambientales adversas. Los investigadores y fabricantes están trabajando activamente para mejorar la estabilidad de las células solares de perovskita, haciéndolas más resistentes a factores como la humedad, el calor y la radiación UV para garantizar un rendimiento a largo plazo.

Escalabilidad y consistencia de fabricación

Lograr escalabilidad y consistencia de fabricación es un desafío clave para el mercado de células solares de perovskita. La transición de la producción a escala de laboratorio a la fabricación a gran escala plantea dificultades para mantener una calidad y un rendimiento constantes. Garantizar la reproducibilidad en los procesos de fabricación, controlar los defectos y optimizar los métodos de deposición de materiales son desafíos críticos que deben abordarse para permitir la producción en masa y la viabilidad comercial.

Toxicidad e impacto ambiental

La toxicidad potencial de ciertos materiales utilizados en las células solares de perovskita es un desafío para la industria. El plomo, un componente en algunas formulaciones de perovskita, plantea preocupaciones ambientales y de salud. Los investigadores están explorando activamente alternativas sin plomo, pero garantizar la sostenibilidad ambiental de las células solares de perovskita sigue siendo un desafío. Equilibrar el rendimiento con el respeto al medio ambiente es crucial para una mayor aceptación y cumplimiento de las regulaciones ambientales.

Competitividad de costos y viabilidad económica

La competitividad de costos es un desafío significativo para el mercado de células solares de perovskita. Si bien la tecnología ha demostrado mejoras prometedoras en la eficiencia, la reducción de los costos de fabricación y el logro de la viabilidad económica a escala son obstáculos críticos. Los métodos de síntesis rentables, el uso eficiente de los materiales y la minimización de los gastos de fabricación son puntos focales para la industria. Lograr la paridad con las tecnologías solares tradicionales es esencial para una adopción más amplia en el mercado y la integración en las soluciones energéticas convencionales.

Estandarización y certificación

Establecer estándares y certificaciones para toda la industria es un desafío en el mercado de células solares de perovskita. La ausencia de protocolos de prueba estandarizados y procesos de certificación obstaculiza la aceptación más amplia de la tecnología solar de perovskita. Desarrollar un consenso sobre los puntos de referencia de calidad, los estándares de confiabilidad y las métricas de rendimiento es crucial para ganar la confianza de los inversores, los fabricantes y los usuarios finales. Los esfuerzos de estandarización son esenciales para garantizar la igualdad de condiciones y facilitar la integración de las células solares de perovskita en la infraestructura solar existente.

Tendencias clave del mercado

Avances en la ciencia de los materiales

El mercado de células solares de perovskita está siendo testigo de una tendencia de avances continuos en la ciencia de los materiales. La investigación se centra en el desarrollo de materiales de perovskita estables y escalables, abordando cuestiones relacionadas con la degradación y la estabilidad ambiental. Estos avances tienen como objetivo mejorar el rendimiento y la longevidad de las células solares de perovskita, haciéndolas más viables comercialmente y competitivas con las tecnologías solares tradicionales.

Mayor eficiencia y conversión de energía

Una tendencia notable en el mercado de células solares de perovskita es la búsqueda incesante de una mayor eficiencia y tasas de conversión de energía. Los investigadores y fabricantes están trabajando en la optimización de los procesos de composición y fabricación para aumentar la eficiencia de las células solares de perovskita. Esta tendencia se alinea con el objetivo de la industria de lograr una mayor potencia de salida, lo que hace que las células solares de perovskita sean más atractivas para su adopción comercial generalizada y su integración en el panorama energético global.

Aumento de los procesos de fabricación

A medida que madura el mercado de células solares de perovskita, existe una tendencia hacia la ampliación de los procesos de fabricación. Se están realizando esfuerzos para realizar la transición de la producción a escala de laboratorio a la fabricación a mayor escala, lo que facilita la producción en masa de células solares de perovskita. Esta tendencia es esencial para satisfacer la creciente demanda de soluciones de energía renovable y hacer que las células solares de perovskita sean comercialmente viables a gran escala.

Integración en células solares en tándem

Una tendencia significativa en el mercado de células solares de perovskita es la exploración de configuraciones de células solares en tándem. Los investigadores están combinando células solares de perovskita con otras tecnologías fotovoltaicas, como células solares de silicio, para crear células solares en tándem. Esta tendencia tiene como objetivo aprovechar las fortalezas de diferentes materiales para lograr una mayor eficiencia y estabilidad generales. Las células solares en tándem representan una vía prometedora para mejorar el rendimiento y la competitividad de la tecnología solar de perovskita en el mercado de la energía solar en general.

Enfoque en la comercialización y la implementación en el mercado

El mercado de células solares de perovskita está experimentando una tendencia hacia un mayor enfoque en la comercialización y la implementación en el mercado. Las partes interesadas de la industria están trabajando para superar los desafíos relacionados con la escalabilidad, la estabilidad y los costos de fabricación para llevar las células solares de perovskita al mercado comercial. Esta tendencia refleja la transición de la industria desde una fase orientada principalmente a la investigación a una más orientada comercialmente, con esfuerzos para hacer de la tecnología solar de perovskita una opción convencional y rentable para la generación de energía renovable.

Información segmentaria

Información estructural

Segmento de células solares de perovskita mesoporosas

La estructura mesoporosa permite un mejor transporte de carga dentro de la célula solar, minimizando las pérdidas de recombinación y optimizando el rendimiento general. Los investigadores y fabricantes se han centrado en perfeccionar los procesos de fabricación y los materiales asociados a las células solares de perovskita mesoporosa, contribuyendo a su estabilidad y longevidad. Estos avances han desempeñado un papel crucial en la superación de los desafíos iniciales relacionados con la estabilidad de los materiales de perovskita, haciendo que las estructuras mesoporosas sean más atractivas para aplicaciones comerciales. En términos de comercialización, las células solares de perovskita mesoporosa han demostrado una escalabilidad e integración exitosas en los procesos de fabricación. La compatibilidad de la arquitectura tridimensional con los métodos de producción a gran escala ha facilitado una fabricación rentable, haciendo que las estructuras mesoporosas sean comercialmente viables. Esta escalabilidad es un factor clave que impulsa el predominio de las células solares de perovskita mesoporosa en el mercado global, en línea con el imperativo de la industria de realizar la transición de la producción a escala de laboratorio a la adopción comercial generalizada. Si bien las células solares de perovskita planas presentan una estructura más simple, su camino hacia la viabilidad comercial ha enfrentado desafíos relacionados con niveles de eficiencia más bajos y problemas de escalabilidad. Las estructuras planas inicialmente ganaron atención por su facilidad de fabricación y potencial para una fabricación de bajo costo. Sin embargo, las contrapartes mesoporosas las han superado en eficiencia, lo que llevó a un cambio en el enfoque y las inversiones hacia el desarrollo y la optimización de las estructuras mesoporosas.

Perspectivas regionales

La región de Asia y el Pacífico se beneficia de una infraestructura bien establecida para la fabricación de productos electrónicos y semiconductores. La experiencia y las instalaciones existentes facilitan la producción escalable de células solares de perovskita. A medida que el mercado pasa de la producción a escala de laboratorio a la viabilidad comercial, las capacidades de fabricación de la región desempeñan un papel fundamental para satisfacer la creciente demanda de tecnología solar de perovskita a escala mundial.

La región de Asia y el Pacífico se caracteriza por un fuerte compromiso con las energías renovables y los objetivos de sostenibilidad. Los países de esta región, reconociendo los beneficios ambientales de las células solares de perovskita, han adoptado estas tecnologías como parte de sus estrategias más amplias de energía limpia. La alineación de la demanda del mercado con las iniciativas regionales de sostenibilidad ha acelerado aún más la adopción y el despliegue de células solares de perovskita en Asia-Pacífico.

Las políticas gubernamentales proactivas y el apoyo financiero han fomentado un entorno propicio para el crecimiento de la industria solar de perovskita en Asia-Pacífico. Los gobiernos de la región han implementado incentivos, subsidios y marcos regulatorios favorables para alentar las inversiones y promover la adopción de tecnologías emergentes de energía renovable, incluidas las células solares de perovskita.

El predominio de Asia-Pacífico en el mercado global de células solares de perovskita también se ve reforzado por los esfuerzos de colaboración entre instituciones académicas, organizaciones de investigación y actores de la industria. Las empresas conjuntas, las asociaciones y las iniciativas de intercambio de conocimientos contribuyen a un ecosistema vibrante que acelera el ritmo de la innovación y los avances tecnológicos en la tecnología solar de perovskita.

Desarrollos recientes

• En marzo de 2024, Thornova Solar, la rama estadounidense de Sunova Solar, un nombre pionero en el sector fotovoltaico (PV) de China, presentó un módulo fotovoltaico TOPCon bifacial de vanguardia diseñado expresamente para emprendimientos solares expansivos. Este innovador módulo representa un avance significativo en la tecnología solar, aprovechando los principios de diseño innovadores de las células bifaciales y la tecnología TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) para mejorar la generación y la eficiencia de la energía.

Principales actores del mercado

• Hanwha Corp.
• CubicPV Technologies Inc.
• EneCoat Technologies Co. Ltd
• Microquanta Semiconductor Co., Ltd.
• Greatcell Energy Pty Ltd.
• Oxford Photovoltaics Limited 
• P3C Technology and Solutions Pvt Ltd 
• Perovskia Solar AG 
• Saule Technologies SA
• Xiamen Weihua Solar Co., Ltd.