초박형 태양 전지 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 기술별 세분화(텔루륨 카드뮴, 구리 인듐 갈륨 디셀레나이드, 갈륨 비소화물, 페로브스카이트 태양 전지, 유기 광전지), 그리드 유형별(온그리드, 오프그리드), 응용 분야별(건물 장착형, 자동차, 가전제품, 항공우주) 지역 및 경쟁별, 2019-2029F

시장 개요

글로벌 초박형 태양 전지 시장은 2023년에 3,963만 달러로 평가되었으며 2029년까지 40.22%의 CAGR로 예측 기간 동안 강력한 성장을 보일 것으로 예상됩니다.

초박형 태양 전지 시장은 매우 얇은 프로필을 특징으로 하는 태양 전지의 개발, 제조 및 유통에 전념하는 부문을 말합니다. 이러한 태양 전지는 기존 태양광 패널에 비해 더 가볍고 유연하도록 설계되어 다양한 산업에서의 적용성이 향상됩니다. 초박형 태양전지는 일반적으로 유기 태양광, 페로브스카이트 또는 박막 기술과 같은 고급 소재를 활용하여 효율성을 유지하면서도 최소 두께를 달성합니다.

이러한 태양전지 시장은 항공우주, 자동차 및 가전 제품과 같은 분야에서 특히 가볍고 다재다능한 에너지 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라 주도되고 있습니다. 이 기술은 비전통적인 표면에 통합될 수 있는 잠재력이 있으며 기존 태양광 패널에 비해 재료 비용이 낮아 매력이 더욱 커집니다. 전 세계가 지속 가능하고 에너지 효율적인 기술로 초점을 맞추면서 초박형 태양전지 시장은 재료 과학 및 제조 공정의 지속적인 발전에 힘입어 상당한 성장을 경험할 것으로 예상됩니다. 이 시장의 주요 기업에는 기존 태양열 기술 회사와 혁신적인 태양광 솔루션을 전문으로 하는 신생 기업이 모두 포함됩니다.

주요 시장 동인

기술 발전

기술 발전은 글로벌 초박형 태양전지 시장의 주요 동인입니다. 재료 과학 및 제조 공정의 혁신으로 초박형 태양전지의 성능과 효율성이 크게 향상되었습니다. 예를 들어, 카드뮴 텔루라이드(CdTe) 및 구리 인듐 갈륨 셀레나이드(CIGS)와 같은 첨단 박막 기술의 개발로 인해 두께가 최소인 고효율 태양 전지를 생산할 수 있게 되었습니다. 이러한 발전으로 인해 초박형 태양 전지의 유연성, 내구성 및 전반적인 성능이 향상되어 다양한 응용 분야에서 더욱 실행 가능해졌습니다.

페로브스카이트와 같은 새로운 소재의 등장으로 초박형 태양 전지 산업에 혁명이 일어났습니다. 페로브스카이트 태양 전지는 높은 효율성, 낮은 생산 비용 및 대규모 제조의 잠재력을 제공합니다. 유연한 기판에 증착할 수 있는 능력으로 다양한 표면과 응용 분야에 통합할 수 있는 초박형 경량 태양 전지 패널을 만들 수 있습니다. 이 분야의 연구 개발이 계속 진행됨에 따라, 기술 발전이 초박형 태양 전지 시장의 성장을 더욱 촉진하여 혁신과 확장을 위한 새로운 기회를 제공할 것으로 예상됩니다.

유연하고 가벼운 에너지 솔루션에 대한 수요 증가

유연하고 가벼운 에너지 솔루션에 대한 수요 증가는 글로벌 초박형 태양 전지 시장의 중요한 원동력입니다. 기존 태양 전지 패널은 효과적이기는 하지만 종종 단단하고 무거워서 특정 상황에서 적용이 제한됩니다. 반면 초박형 태양 전지는 보다 적응력 있고 다재다능한 대안을 제공합니다. 가벼운 특성으로 인해 건물 외벽, 웨어러블 기술, 자동차 구성 요소와 같은 비전통적인 표면에 통합하는 데 적합합니다.

특히 항공우주 및 자동차 산업은 연료 효율성을 높이고 전체 무게를 줄이기 위한 가벼운 에너지 솔루션에 대한 필요성이 커지고 있습니다. 초박형 태양 전지는 이러한 분야에 원활하게 통합되어 상당한 무게를 추가하지 않고도 효율적이고 미적으로 만족스러운 에너지원을 제공할 수 있습니다. 또한, 다양한 장치와 애플리케이션에 쉽게 통합할 수 있는 에너지원을 찾는 소비자들 사이에서 휴대 가능하고 유연한 태양열 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 유연하고 가벼운 태양열 기술에 대한 이러한 관심 증가는 초박형 태양 전지 시장의 확장을 촉진하고 있습니다.

환경 및 규제 압력

환경 및 규제 압력은 글로벌 초박형 태양 전지 시장을 주도하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 전 세계 정부와 규제 기관은 기후 변화에 대처하고 온실 가스 배출을 줄이기 위한 노력의 일환으로 지속 가능하고 깨끗한 에너지 솔루션의 중요성을 점점 더 강조하고 있습니다. 재생 에너지원으로의 글로벌 전환은 낮은 환경 영향과 에너지 효율성으로 알려진 초박형 태양 전지 채택에 유리한 환경을 조성하고 있습니다.

규제 지원에 따라 환경 문제로 인해 기업과 소비자 모두 기존 에너지원에 대한 보다 친환경적인 대안을 모색하고 있습니다. 재료 사용량이 적고 생산 배출량이 낮은 초박형 태양 전지는 이러한 지속 가능성 목표와 일치합니다. 정부의 인센티브, 보조금 및 재생 에너지 목표는 초박형 태양 전지를 포함한 태양열 기술에 대한 투자를 더욱 장려하고 있습니다. 환경 규제가 더욱 엄격해짐에 따라 친환경적이고 효율적인 에너지 솔루션에 대한 수요가 초박형 태양 전지 시장의 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

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주요 시장 과제

제한된 효율성 및 내구성

글로벌 초박형 태양 전지 시장이 직면한 중요한 과제 중 하나는 제한된 효율성과 내구성 문제입니다. 기술의 발전에도 불구하고 초박형 태양 전지는 일반적으로 기존 실리콘 기반 대응 제품에 비해 효율성이 낮습니다. 태양 전지의 효율성은 태양 전지가 얼마나 효과적으로 태양광을 전기로 변환할 수 있는지를 결정하기 때문에 중요한 요소입니다. 두께가 얇은 초박형 태양 전지는 일반적으로 더 두꺼운 기존 태양 전지 패널만큼 효율적으로 태양광을 포착하고 변환하는 데 어려움을 겪습니다. 이러한 효율성 감소는 전반적인 성능에 영향을 미칠 수 있으며, 특히 높은 에너지 출력이 필요한 응용 분야에서 그렇습니다.

초박형 태양 전지의 내구성은 과제입니다. 이러한 전지는 얇고 유연하기 때문에 자외선, 온도 변화, 물리적 스트레스와 같은 환경 요인으로 인해 손상될 가능성이 더 큽니다. 이러한 취약성으로 인해 더 견고한 태양 전지 패널 기술에 비해 수명이 짧아지고 유지 관리가 더 필요할 수 있습니다. 유연성과 내구성의 균형을 맞추는 과제는 초박형 태양 전지의 광범위한 채택에 매우 중요하며, 특히 전지가 혹독한 조건이나 빈번한 취급에 노출되는 응용 분야에서 그렇습니다.

이러한 과제를 해결하려면 초박형 태양 전지에 사용되는 재료를 개선하고 전반적인 효율성과 내구성을 개선하기 위한 지속적인 연구 개발이 필요합니다. 보호 코팅, 고급 재료, 개선된 제조 공정과 같은 혁신은 이러한 한계를 극복하는 데 필수적입니다. 이러한 분야에서 상당한 발전이 없다면 초박형 태양 전지의 채택은 제한적일 수 있으며, 시장에서의 잠재적 성장을 방해할 수 있습니다.

높은 생산 비용 및 확장성 문제

글로벌 초박형 태양 전지 시장의 또 다른 주요 과제는 이러한 기술과 관련된 높은 생산 비용과 확장성 문제입니다. 제조 기술의 발전으로 일부 비용이 절감되었지만, 초박형 태양 전지 생산에는 여전히 복잡한 공정과 값비싼 재료가 필요합니다. 이러한 전지를 제조하는 데 필요한 특수 장비와 첨단 기술은 높은 초기 자본 지출과 운영 비용에 기여할 수 있습니다.

증가하는 수요를 충족하기 위해 생산을 확장하는 것은 어려울 수 있습니다. 초박형 태양 전지는 종종 진공 증착이나 화학 기상 증착과 같은 정밀하고 정교한 제조 공정이 필요하며, 이는 효율적으로 확장하기 어려울 수 있습니다. 이러한 복잡성으로 인해 단위당 비용이 높아지고 제조업체가 기존 태양열 기술에 비해 경쟁력 있는 가격대에서 초박형 태양 전지를 생산할 수 있는 능력이 제한될 수 있습니다.

확장성 문제는 제조업체가 규모의 경제성을 달성하는 능력에도 영향을 미치며, 이는 비용을 절감하고 초박형 태양 전지를 더 저렴하게 만드는 데 필수적입니다. 생산량이 증가함에 따라 제조에서 일관된 품질과 신뢰성에 대한 필요성이 더욱 중요해집니다. 이러한 과제를 해결하려면 제조 공정의 지속적인 혁신, 연구 개발에 대한 투자, 보다 효율적인 생산 기술의 확립이 필요합니다. 이러한 장애물을 극복하는 것은 초박형 태양 전지를 글로벌 태양 에너지 시장에서 실행 가능하고 경쟁력 있는 옵션으로 만드는 데 필수적입니다.

주요 시장 동향

가전 제품에서의 채택 증가

글로벌 초박형 태양 전지 시장의 한 가지 두드러진 동향은 가전 제품에서의 채택이 증가하고 있다는 것입니다. 휴대성이 뛰어나고 가볍고 유연한 전원에 대한 수요가 이 부문의 혁신을 주도하고 있습니다. 초박형 태양 전지는 스마트폰, 태블릿, 웨어러블 기기와 같은 가전 제품에 통합하는 데 고유한 이점을 제공하는데, 기존의 태양 전지 패널은 크기와 무게 제약으로 인해 실용적이지 않습니다.

제조업체는 이러한 기기에 초박형 태양 전지를 통합하여 에너지 효율성을 높이고 배터리 수명을 연장하는 방법을 점점 더 모색하고 있습니다. 예를 들어, 태양열 휴대전화 충전기, 태양열 패널이 통합된 스마트워치, 심지어 태양열 전자책 리더기까지도 점점 더 보편화되고 있습니다. 이러한 응용 분야는 초박형 태양 전지의 유연성과 가벼운 특성의 이점을 활용하여 미학이나 기능을 손상시키지 않고 소비자 제품 설계에 완벽하게 통합할 수 있습니다.

지속 가능하고 에너지 효율적인 전자 제품에 대한 추세는 이 시장에서 초박형 태양 전지의 성장을 더욱 뒷받침합니다. 소비자와 제조업체가 환경을 더욱 의식함에 따라 재생 에너지 솔루션을 일상 기기에 통합하려는 선호도가 높아지고 있습니다. 이러한 변화는 글로벌 지속 가능성 목표와 일치할 뿐만 아니라 이러한 기술을 채택하는 회사에 경쟁 우위를 제공합니다. 기술의 발전과 혁신적이고 친환경적인 제품에 대한 소비자 수요 증가로 인해 가전 제품에서 초박형 태양 전지의 채택이 계속 증가할 것으로 예상됩니다.

자동차 응용 분야의 확장

자동차 응용 분야에서 초박형 태양 전지의 확장은 중요한 시장 추세를 나타냅니다. 자동차 산업이 전기화와 연료 효율 개선으로 이동함에 따라, 차량에 태양열 기술을 통합하는 데 대한 관심이 커지고 있습니다. 초박형 태양 전지는 무게와 공간이 중요한 요소인 자동차 애플리케이션에 필수적인 유연성과 경량 특성으로 인해 매력적인 솔루션을 제공합니다.

차량 설계에 초박형 태양 전지를 통합하면 에너지 효율이 향상되고 기존 전원에 대한 의존도가 낮아지는 등 여러 가지 이점을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 자동차 지붕, 창문 또는 차체 패널에 통합된 태양열 패널은 차량 시스템에 대한 보충 전력을 생성하거나 배터리를 충전하는 데 도움이 되어 전반적인 차량 성능과 연료 효율을 개선하는 데 기여할 수 있습니다. 이 기술은 또한 전기 자동차(EV)의 발전을 지원하여 추가 충전 옵션을 제공하고 주행 범위를 확장할 수 있습니다.

초박형 태양 전지를 자동차 애플리케이션에 통합하는 추세는 자동차 산업이 지속 가능하고 혁신적인 기술을 추진함에 따라 촉진되었습니다. 자동차 제조업체가 제품을 차별화하고 더 엄격한 배출 규정을 충족하려고 하면서 태양열 기술의 채택은 귀중한 기회를 나타냅니다. 자동차용으로 맞춤 제작된 초박형 태양 전지의 지속적인 개발은 이 시장 부문에서 추가 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

건물 통합형 태양광 발전(BIPV)의 성장

건물 통합형 태양광 발전(BIPV)의 성장은 글로벌 초박형 태양 전지 시장에 영향을 미치는 중요한 추세입니다. BIPV는 태양광 기술을 창문, 외벽, 지붕재와 같은 건축 자재에 직접 통합하여 전기를 생성하는 동시에 구조적 요소로 사용하는 것을 포함합니다. 초박형 태양 전지는 유연성과 다양한 건물 표면에 완벽하게 통합될 수 있는 능력으로 인해 BIPV 애플리케이션에 특히 적합합니다.

건축가와 건설업체가 에너지 효율적이고 지속 가능한 건물을 만들기 위해 노력함에 따라 BIPV 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 초박형 태양 전지는 기존 태양광 패널에 비해 가볍고 미적으로 만족스러운 대안을 제공하여 현대 건물 설계에 통합하기에 이상적입니다. 이러한 추세는 신규 및 개조 건물 프로젝트에서 재생 에너지 기술 도입을 촉진하는 녹색 건물 인증 및 에너지 효율적 건설 관행에 대한 관심이 커짐에 따라 뒷받침됩니다.

BIPV 프로젝트의 확장은 건설 산업에서 재생 에너지 통합을 촉진하는 정부 인센티브 및 규정과도 일치합니다. 기술이 발전하고 초박형 태양 전지의 비용이 계속 감소함에 따라 BIPV 애플리케이션에서 이러한 전지를 사용하는 것이 더 널리 퍼질 것으로 예상됩니다. 이러한 추세는 지속 가능하고 에너지 효율적인 건축 환경을 만드는 데 있어 초박형 태양 전지의 역할이 커지고 있음을 강조합니다.

세그먼트별 통찰력

기술 통찰력

페로브스카이트 태양 전지 세그먼트는 2023년에 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 페로브스카이트 태양 전지는 최근 몇 년 동안 현저한 효율성 개선을 보였습니다. 기존 실리콘 기반 태양 전지와 동등하거나 심지어 능가하는 높은 전력 변환 효율을 달성할 수 있습니다. 박막 형태에서 이처럼 높은 효율성을 보이는 페로브스카이트 전지는 소형이고 가벼운 에너지 솔루션이 필요한 분야에 매우 매력적입니다.

페로브스카이트 태양 전지의 제조 공정은 다른 기술에 비해 비교적 간단하고 비용 효율적입니다. 저렴한 재료와 용액 처리와 같은 확장 가능한 기술을 사용하여 생산할 수 있습니다. 이러한 비용 효율성 덕분에 초박형 태양 전지를 저렴하게 생산할 수 있어 다양한 응용 분야에 더 쉽게 사용할 수 있습니다.

페로브스카이트 태양 전지는 매우 유연하며 곡선 또는 불규칙한 모양의 기판을 포함한 다양한 기판에 제작할 수 있습니다. 이러한 유연성 덕분에 가전 제품, 자동차 구성 요소, 건물 통합 태양광 발전(BIPV)을 포함한 다양한 분야에서 적용성이 향상됩니다. 페로브스카이트 전지를 비전통적인 표면과 장치에 통합할 수 있는 능력은 시장 잠재력을 확대합니다.

지속적인 연구 개발 노력은 페로브스카이트 태양 전지의 안정성, 내구성 및 성능을 개선하는 데 집중되어 있습니다. 재료 및 제조 공정의 혁신은 분해 문제 및 환경 문제와 같은 이전의 한계를 해결하고 있습니다. 기술이 발전함에 따라 페로브스카이트 셀은 대규모 응용 분야에서 점점 더 실현 가능해지고 있습니다.

지역 통찰력

아시아 태평양 지역은 2023년에 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 아시아 태평양 지역은 강력한 제조 역량, 유리한 정부 정책, 상당한 시장 수요를 포함한 전략적 요인의 조합으로 인해 글로벌 초박형 태양 전지 시장을 지배하고 있습니다. 이 지역은 태양열 기술의 글로벌 제조 허브로 자리 매김했습니다. 중국, 일본, 한국과 같은 국가는 초박형 태양 전지의 대량 제조를 가능하게 하는 첨단 생산 시설과 공급망을 보유하고 있습니다. 특히 중국은 포괄적인 인프라, 비용 효율적인 생산 공정, 잘 발달된 원자재 공급업체 네트워크의 이점을 누리고 있습니다. 이를 통해 초박형 태양 전지를 생산하고 수출하는 데 상당한 경쟁 우위를 점할 수 있습니다.

지원적인 정부 정책과 인센티브가 중요한 역할을 합니다. 많은 아시아 태평양 국가가 재생 에너지 채택을 촉진하기 위해 유리한 규정과 보조금을 시행했습니다. 예를 들어, 중국의 "13차 5개년 계획"과 일본의 "Feed-in Tariff" 프로그램은 태양광 에너지 프로젝트에 대한 재정적 인센티브를 제공하여 초박형 셀을 포함한 혁신적인 태양광 기술의 연구 및 상업적 생산을 장려합니다. 이러한 정책은 초박형 태양 전지 부문의 성장과 투자를 위한 유리한 환경을 조성합니다.

이 지역 내에서 급속히 산업화되고 도시화되는 경제에서 에너지 솔루션에 대한 수요가 증가하면서 시장이 더욱 촉진됩니다. 에너지 소비가 증가하고 탄소 배출 감소에 중점을 두면서 아시아 태평양 국가들은 적극적으로 첨단의 비용 효율적인 태양광 기술을 모색하고 있습니다. 유연성과 효율성을 제공하는 초박형 태양 전지는 특히 가전 제품에서 건물 통합형 태양광 발전에 이르기까지 다양한 분야에서 이러한 요구 사항에 잘 부합합니다.

이 지역 전체의 연구 개발에 대한 상당한 투자는 초박형 태양 전지의 혁신과 기술 발전을 촉진하고 있습니다. 정부, 학계, 민간 부문 간의 협력은 최첨단 기술 개발을 강화하여 아시아 태평양 지역의 글로벌 시장 리더십을 더욱 공고히 합니다.

최근 개발

• 2024년 5월, 스웨덴에서 340만 달러 규모의 이니셔티브가 사물 인터넷(IoT) 솔루션을 위한 실내 유기 태양광(OPV) 셀의 적용을 발전시키는 데 중점을 두었습니다. 인쇄 유기 실내 태양 전지 기술 분야의 선두 주자인 Epishine이 주도한 이 EU 자금 지원 프로젝트는 소매, 소비자 및 IoT 부문의 다양한 파트너에게 OPV 셀을 제공하는 것을 포함했습니다. Epishine에 따르면, "이 자금 지원을 통해 협력적 시장 전략을 발전시키고 자체 구동 전자 제품을 산업 표준으로 확립한다는 목표를 더욱 달성할 수 있었습니다.
• 2024년 5월, LONGi Green Energy Technology Co.는 실리콘 태양 전지 효율에서 새로운 세계 기록을 발표하여 불과 4개월 전에 세운 자체 기록을 넘어섰습니다. 독일 하멜린 태양 에너지 연구소(ISFH)에서 인증한 최신 성과에는 실험실 조건에서 27.30%의 효율을 달성한 LONGi의 고급 실리콘 헤테로접합 백컨택(HBC) 태양 전지가 포함됩니다. 이 기록은 LONGi가 최신 제품인 Hi-MO 9를 소개한 기념 행사에서 공개되었습니다.
• 2023년 9월, 실버 페이스트 공급업체 Solamet은 가까운 미래에 핵심 산업 기술이 될 것으로 예상되는 레이저 캐리어 주입을 활용하는 TOPCon 셀 기술에 맞춰 제작된 신제품을 출시했습니다. 새롭게 개발된 페이스트는 TOPCon 셀의 후처리 기술인 레이저 캐리어 주입의 이점을 강화하도록 특별히 설계되었습니다. 이 기술은 마이크론 크기의 은 접촉점 수를 늘려 셀 표면과의 인터페이스를 개선합니다. 그러나 TOPCon 셀 생산에 사용되는 표준 은 페이스트는 이 처리로 제공되는 효율성 향상을 충분히 활용하지 못해 특수 제형이 필요했습니다. Solamet의 새로운 페이스트인 PV3NL은 레이저 캐리어 주입에 사용하도록 설계되었으며 기존 공정이나 기계를 최소한으로 수정하여 셀 제조업체에서 채택할 수 있습니다. 이 회사는 PV3NL을 구현하면 TOPCon 셀 기술의 반복 적용에서 입증된 바와 같이 절대 효율이 최소 0.2% 향상될 것으로 예상합니다.

주요 시장 참여자

• LONGi Green Energy Technology Co., Ltd
• JinkoSolar Holding Co., Ltd
• Canadian Solar Inc.
• JA Solar Technology Co., Ltd.
• First Solar, Inc.
• REC Solar EMEA GmbH
• SunPower Corporation
• Emeren Group Ltd
• Shunfeng International Clean Energy Limited
• Sungrow Power Supply Co., Ltd.
• Enphase Energy, Inc.,
• Vivint, Inc