薄膜太陽電池市場 – 世界の産業規模、シェア、トレンド、機会、予測、タイプ別（テルル化カドミウム、アモルファス薄膜シリコン、銅インジウムガリウムセレン化物、微結晶タンデムセル、薄膜多結晶シリコン、その他）、設置別（オングリッド、オフグリッド）、エンドユーザー別（住宅、商業、ユーティリティ）、地域別、競合状況別、2019～2029年予測

市場概要

世界の薄膜太陽電池市場は2023年に126億8000万米ドルと評価され、2029年までのCAGR 9.56％で予測期間中に堅調な成長を遂げると予測されています。

主要な市場推進要因

技術の進歩と革新：

世界の薄膜太陽電池市場を推進する主要な推進要因は、薄膜太陽光発電セクター内での技術の進歩と革新の継続的な流れです。技術の進歩は、薄膜太陽電池の効率、柔軟性、および費用対効果を向上させるきっかけとなっています。アモルファスシリコン（a-Si）やテルル化カドミウム（CdTe）などの従来の薄膜技術は、銅インジウムガリウムセレン化物（CIGS）などのより高度な材料や、ペロブスカイト薄膜セルなどの新興技術に取って代わられました。

特にCIGSは、その高い変換効率と柔軟性により注目を集めています。研究者やメーカーは、新しい堆積技術の開発、タンデムセル構成の調査、薄膜太陽電池の全体的な性能を高めるための材料の最適化に積極的に取り組んでいます。これらの技術革新は、薄膜技術を従来の結晶シリコン太陽光発電とより競争力のあるものにし、投資家を引き付け、太陽光発電業界全体でイノベーションを促進することで、市場の拡大に貢献しています。

用途における柔軟性と汎用性：

薄膜太陽電池の固有の柔軟性と汎用性は、世界的な市場成長の大きな原動力となっています。従来の硬い結晶シリコン太陽電池とは異なり、薄膜技術は柔軟で軽量な基板上に堆積できるため、従来のソーラーパネルを超えた多様な用途が開拓されています。この柔軟性により、薄膜太陽電池を建物一体型太陽光発電（BIPV）、曲面、さらにはウェアラブルデバイスなど、さまざまな表面や構造に統合することができます。

薄膜ソーラー技術は、硬質ソーラーパネルでは実現できない設計の可能性を提供し、さまざまな環境にシームレスに統合できます。この汎用性は、革新的で美的に美しいソーラーソリューションを求める建築家、都市計画者、業界を魅了しています。その結果、薄膜太陽電池は、BIPVプロジェクト、ソーラーウィンドウ、ポータブルソーラーデバイスに応用され、さまざまな分野での市場の拡大と採用を促進しています。

コスト競争力と規模の経済：

コスト競争力は、世界の薄膜太陽電池市場の成長を促進する重要な原動力です。薄膜技術には、特に材料の利用と製造プロセスの点で、コスト面でのメリットが本質的にあります。半導体材料の薄い層の堆積には、より少ない原材料が必要であり、コスト削減に貢献します。さらに、薄膜太陽電池の製造プロセスは、結晶シリコン技術と比較して、エネルギー集約度が低くなります。

さらに、製造能力が増加すると、業界は規模の経済の恩恵を受けます。薄膜製造施設の拡張性により、メーカーは効率的な大規模製造を通じてコスト削減を実現できます。業界が成熟し、生産量が増加すると、薄膜太陽電池のワットあたりのコストは低下し続け、世界の太陽光発電市場での競争力が高まります。このコスト競争力により、薄膜技術は、ユーティリティ規模の太陽光発電プロジェクト、オフグリッドアプリケーション、およびコストの考慮が最優先される地域にとって魅力的な選択肢となっています。

環境の持続可能性とエネルギー移行の目標

環境の持続可能性に対する世界的な重点と、野心的なエネルギー移行目標の追求は、薄膜太陽光発電技術の採用の強力な推進力となっています。世界中の国々が炭素排出量の削減とエネルギーミックスにおける再生可能エネルギーの割合の増加に取り組む中、薄膜太陽電池はクリーンエネルギー移行の重要な構成要素として浮上しています。CIGS などの特定の薄膜技術に関連する製造プロセスは、従来の結晶シリコン法と比較して炭素フットプリントが低くなっています。

薄膜太陽電池は、製造時の環境への影響が少ないだけでなく、既存の構造物を再利用できる可能性があるため、持続可能性の目標と一致しています。薄膜技術の柔軟性により、既存の建物を太陽光発電ソリューションで改修することができ、持続可能な都市開発に貢献します。カーボンニュートラルの達成と化石燃料への依存の削減を目指す政府、企業、コミュニティは、実行可能で環境に優しいエネルギー源として、薄膜太陽光発電技術にますます注目しています。

新興経済における市場拡大

世界の薄膜太陽電池市場は、エネルギー需要の増加、政府の有利な政策、分散型およびオフグリッド電源ソリューションの必要性などの要因により、新興経済に大幅に拡大しています。新興経済国では、限られたスペースに関連する課題に直面することが多く、薄膜太陽電池の柔軟性と軽量性は、スペースが制限される用途にとって有利な選択肢となります。

新興経済国では、政府の取り組み、インセンティブ、補助金が太陽エネルギーの導入を促進する上で極めて重要な役割を果たしており、薄膜技術が焦点となっています。薄膜太陽電池はコスト効率が高く、多用途のソリューションを提供できるため、太陽光発電インフラの迅速な導入を目指す国々にとって魅力的です。日照量が豊富な地域では、薄膜技術はエネルギーアクセスの課題に対処するための実行可能で拡張可能なオプションとなり、経済発展に貢献し、新興市場におけるエネルギーシステムの回復力を強化します。

主要な市場課題

競争環境と市場シェアのダイナミクス

世界の薄膜太陽電池市場は、非常に競争の激しい環境を乗り切り、従来の結晶シリコン太陽光発電技術が支配する市場シェアのダイナミクスに対処するという困難な課題に直面しています。薄膜太陽電池は柔軟性や製造コストの低さなど明確な利点を提供しますが、シリコンベースの太陽光発電技術の確立された市場での存在感と依然として競合しています。単結晶および多結晶シリコン太陽電池によって達成された高効率レベルは、それらの広範な採用に貢献しており、薄膜技術が市場シェアのかなりの部分を確保することを困難にしています。

さらに、シリコン太陽電池メーカーが達成した規模の経済は継続的なコスト削減につながり、薄膜技術のこれまでのコスト優位性は狭まっています。この文脈において、薄膜太陽電池市場は、競争上の優位性を示すために、認識と市場ポジショニングの課題に対処する必要があります。効果的なマーケティング戦略、技術革新、戦略的パートナーシップは、薄膜太陽電池メーカーが牽引力を獲得し、より実質的な市場プレゼンスを確立するために不可欠です。

効率とパフォーマンスの課題

薄膜太陽電池市場が直面している永続的な課題の 1 つは、効率とパフォーマンスに関するものです。薄膜技術は、柔軟性やさまざまなアプリケーションへの適合性などの利点を提供しますが、結晶シリコン太陽電池と比較して、エネルギー変換効率は従来より低くなっています。薄膜太陽電池の効率を改善することは、その競争力を高め、適用範囲を拡大するために重要です。

研究者やメーカーは、効率の課題に対処するために、タンデム太陽電池やペロブスカイトベースの薄膜などの次世代薄膜技術の開発に積極的に取り組んでいます。特にタンデム太陽電池は、複数の材料層を積み重ねてより広いスペクトルの太陽光を捉えることで、より高い効率を達成することが期待されています。しかし、これらの技術が商業的に実現可能になるためには、スケーラブルな生産を実現し、長期的な安定性を維持するという課題を克服する必要があります。

材料の入手可能性と環境への影響

薄膜ソーラー技術は、希少な材料、場合によっては環境に敏感な材料に依存することがよくあります。たとえば、テルル化カドミウム (CdTe) 薄膜太陽電池は、毒性のために環境への懸念がある材料であるカドミウムを使用します。これにより、特に大規模に導入される場合、薄膜技術の環境への影響と持続可能性について疑問が生じます。

薄膜太陽電池市場は、豊富で無毒で環境に優しい代替材料を見つけるという課題に直面しています。材料科学の革新と代替化合物の探索は、特定の薄膜技術に関連する環境上の懸念を軽減するために不可欠です。さらに、薄膜太陽電池の寿命終了時の廃棄およびリサイクル方法に対処することは、これらの製品の持続可能なライフサイクルを確保するために不可欠です。

技術的および製造上の複雑さ

薄膜太陽電池の製造には、堆積技術、材料の層化、広い領域にわたる均一性の確保など、複雑なプロセスが含まれます。課題は、これらのプロセスを最適化して費用対効果と拡張性を実現することにあります。薄膜製造の技術的な複雑さは、初期資本コストの上昇と運用上の課題につながる可能性があり、薄膜ソーラー技術の全体的な競争力に影響を与えます。

さらに、大規模な製造施設全体で一貫した品質とパフォーマンスを維持することも課題となります。製造プロセスの変動は、薄膜太陽電池の信頼性と耐久性に影響を与える可能性があります。これらの課題に対処するには、製造プロセスの合理化、品質管理対策の強化、および製造技術の最適化に向けた継続的な研究開発の取り組みが必要です。

市場の認識とリスク回避

市場の認識とリスク回避は、特に従来の結晶シリコン技術の信頼性と比較した場合、薄膜太陽電池市場にとって大きな課題となります。薄膜ソーラー技術は、比較的新しい、または実証されていないと見なされる場合があり、投資家、プロジェクト開発者、およびエンドユーザーの間でリスク回避の傾向が見られます。

これらの課題を克服するには、薄膜ソーラー技術の進歩、利点、および信頼性について市場を啓蒙するための協調的な取り組みが必要です。ケーススタディ、パフォーマンスデータ、および成功した実装は、認識を変え、薄膜太陽電池の耐久性と長期的な実行可能性に対する信頼を構築する上で重要な役割を果たします。設置の成功実績を確立し、さまざまな用途にわたる薄膜技術の適応性を実証することは、市場の懐疑論を克服し、より広範な受け入れを促進するための重要なステップです。

主要な市場動向

効率向上を推進する技術の進歩

世界の薄膜太陽電池市場では、薄膜太陽電池の効率と性能の向上を目的とした技術の進歩に向けた大きなトレンドが見られます。アモルファス シリコン (a-Si) やテルル化カドミウム (CdTe) などの従来の薄膜技術は、銅インジウムガリウムセレン化物 (CIGS) やペロブスカイト薄膜セルなどの新興技術への道を開きました。特に CIGS 薄膜は、その高い変換効率と柔軟性で注目を集めています。研究者やメーカーは、薄膜太陽電池の変換効率を改善し、従来のシリコンベースの太陽光発電技術との競争力を高めるために、研究開発に多額の投資を行っています。この傾向は、材料科学、堆積技術、およびタンデムセル構成におけるブレークスルーによって特徴づけられます。

タンデム太陽電池の採用拡大

世界の薄膜太陽電池市場における注目すべき傾向の 1 つは、タンデム太陽電池の採用拡大です。タンデム太陽電池は、薄膜材料の複数の層を互いに積み重ねて、より広いスペクトルの太陽光を捉え、全体的なエネルギー変換効率を高めます。このアプローチにより、メーカーは各層の長所を組み合わせて、さまざまな材料のパフォーマンスを最適化できます。タンデム太陽電池は、単接合セルと比較して、より高い効率レベルを達成する可能性を実証しています。研究コミュニティは、商業的に実現可能で効率的なタンデム構成を実現するために、ペロブスカイト-シリコン タンデムセルなどの薄膜材料のさまざまな組み合わせを積極的に研究しています。タンデム太陽電池の採用は、より広範な太陽光発電市場における薄膜技術の競争力を高める上で極めて重要な役割を果たすと期待されています。

フレキシブルで軽量な基板への注目度の高まり

薄膜太陽電池市場の注目すべき傾向は、フレキシブルで軽量な基板への注目度の高まりです。従来の結晶シリコン太陽電池は硬く、重くて硬い支持構造を必要とすることがよくあります。対照的に、薄膜太陽電池は柔軟性があり、プラスチックや金属箔などの軽量で柔軟な基板上で製造できます。この柔軟性により、薄膜太陽電池を建物一体型太陽光発電 (BIPV)、ウェアラブル デバイス、曲面など、さまざまなアプリケーションに統合できます。メーカーは、薄膜太陽電池の適応性と汎用性を高める革新的な基板を模索しており、さまざまな業界での潜在的な使用例を拡大しています。

建物一体型太陽光発電 (BIPV) への関心の高まり

薄膜太陽電池市場では、建物一体型太陽光発電 (BIPV) の採用が増加傾向にあります。BIPV では、太陽光パネルを建物構造にシームレスに統合し、エネルギー生成装置と建築要素の両方として機能します。薄膜太陽電池は、柔軟性と軽量性を備えているため、BIPV アプリケーションに最適です。この傾向は、クリーンエネルギーを生成できる持続可能で見た目にも美しい建築ソリューションに対する需要の高まりと一致しています。建築家や建設会社は、薄膜ソーラー技術を建物の設計に取り入れる傾向が強まっており、ソーラーを組み込んだファサード、窓、屋根材が登場しています。太陽電池を建物の要素に組み込むことは、都市環境で薄膜技術を広く採用するための有望な手段です。

新興経済国での市場拡大

世界の薄膜太陽電池市場は、新興経済国への市場拡大の傾向にあります。太陽エネルギーが実行可能で持続可能な電源として注目を集めるにつれて、アジア、アフリカ、ラテンアメリカの国々は太陽光発電インフラへの投資を増やしており、薄膜技術の新たな機会を生み出しています。新興経済国は、スペースの制約に関連する課題に直面することが多く、スペースが限られている用途には薄膜太陽電池の方が適していると考えるかもしれません。さらに、一部の薄膜技術は製造コストが低いため、コスト効率が重要な要素となる市場で魅力的です。新興経済国の政府は、薄膜太陽光発電ソリューションの導入を促進するために、インセンティブや補助金などの支援政策を実施しています。この傾向は、太陽光発電の世界的な民主化を意味しており、薄膜技術は、より幅広い市場に利用しやすく手頃な価格の太陽光発電ソリューションを提供する上で重要な役割を果たしています。

セグメント別インサイト

タイプ別インサイト

銅インジウムガリウムセレン化セグメント

CIGS の優位性を推進する主な要因の 1 つは、その優れた効率レベルです。この効率レベルは、従来の結晶シリコン太陽電池に匹敵し、場合によってはそれを上回っています。CIGS 薄膜技術の効率は、研究開発の取り組みを通じて着実に向上しており、ユーティリティ規模の太陽光発電プロジェクトと分散型太陽光発電アプリケーションの両方にとって魅力的な選択肢となっています。

CIGS 薄膜太陽電池の柔軟性と適応性は、その優位性に貢献しています。硬い結晶シリコンセルとは異なり、CIGS 薄膜技術は柔軟で軽量な基板上に堆積できるため、設計の自由度が高く、さまざまな表面への統合が可能です。この柔軟性により、建物一体型太陽光発電（BIPV）、太陽光一体型ファサード、さらには湾曲した構造や不規則な構造への応用が容易になり、CIGS 技術を効果的に導入できる範囲が広がります。

CIGS 薄膜太陽電池の製造プロセスは拡張性が実証されており、コスト効率の高い規模の経済による大規模生産が可能です。コスト競争力の可能性があるため、CIGS は商業的に実行可能な選択肢として位置付けられており、特に製造技術の進歩により生産コストが下がり続けています。

設置に関する洞察

オングリッド セグメント

オングリッド設置が主流となっている主な要因の 1 つは、薄膜太陽電池技術を既存の電力インフラにシームレスに統合できることです。オングリッド システムにより、電力網への直接的かつ継続的な電力供給が可能になり、安定した信頼性の高い電力供給が保証されます。この統合により、住宅、商業、産業のあらゆる場所で薄膜太陽電池が広く採用され、より持続可能で分散化されたエネルギー生成モデルへの移行が促進されます。

オングリッドセグメントは、都市環境や公共電力網が確立された地域に特に適しています。これらの地域では、生成された太陽光発電を容易に利用または分配して、地域のエネルギー需要を満たすことができます。オングリッド設備のアクセス性と信頼性により、オングリッド設備は、電力消費量が多く、電力網が相互接続されている地域にとって魅力的な選択肢となっています。

オングリッド設備は、グリッドの安定性を実現し、再生可能エネルギー源に関連する間欠性に対処するという、より広範な目標と一致しています。薄膜太陽電池をオングリッドシステムに統合すると、よりバランスのとれた信頼性の高い電力供給に貢献し、コミュニティや産業のエネルギー需要を中断することなく満たすことができます。

オングリッド設備の経済的実現可能性も、その優位性において重要な役割を果たしています。政府や公共事業体は、固定価格買い取り制度やその他の金融メカニズムを通じて、太陽エネルギーをグリッドに統合することを奨励することがよくあります。これらのインセンティブにより、オングリッド設備は、個々の太陽光発電導入者と大規模太陽光発電プロジェクトの両方にとって経済的に魅力的なものとなり、薄膜太陽光発電技術への投資と導入の増加が促進されます。

地域別インサイト

アジア太平洋地域では、政府の支援政策とインセンティブが薄膜太陽光発電産業の成長促進に極めて重要な役割を果たしてきました。中国、インド、日本などの政府は、太陽光発電技術の導入を促進するために、再生可能エネルギー目標、固定価格買い取り制度、財政的インセンティブを実施してきました。これらの政策は、投資に適した環境を作り出し、ユーティリティ規模のプロジェクトと分散型太陽光発電設備の両方で薄膜太陽電池の導入を促します。

アジア太平洋地域では、急速な都市化、工業化、人口増加により、エネルギー需要が急増しています。薄膜太陽光発電技術は汎用性と柔軟性に富んでいるため、大規模太陽光発電所から屋上設置、オフグリッドソリューションまで、さまざまな用途に適しています。薄膜太陽電池はさまざまな環境に適応できるため、ダイナミックで拡大するアジア太平洋市場のエネルギー需要に対応するための戦略的な選択肢として位置付けられています。

最近の開発状況

• 2023 年 4 月、Ascent Solar Technologies はチューリッヒの Flisom AG の設備を買収し、新たな収益源を創出し、製造能力を 3 倍にし、国際的に拡大しました。この動きは、法律の制定を通じて太陽エネルギーの生産と国内製造能力を高めるという欧州およびアジア政府の取り組みと一致しています。

主要な市場プレーヤー

• First Solar, Inc.
• Solar Frontier Europe GmbH
• Hanwha Corporation
• JA Solar Technology Co., Ltd. 
• Canadian Solar Inc. 
• Ascent Solar Technologies, Inc. 
• Oxford Photovoltaics Ltd. 
• シャープ株式会社
• カネカ株式会社
• 3M 社