박막 태양 전지 시장 – 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 유형별(텔루륨 카드뮴, 비정질 박막 실리콘, 구리 인듐 갈륨 셀레나이드, 미세결정 탠덤 셀, 박막 다결정 실리콘, 기타), 설치별(온그리드, 오프그리드), 최종 사용자별(주거용, 상업용, 유틸리티), 지역별 및 경쟁별, 2019-2029F

시장 개요

글로벌 박막 태양 전지 시장은 2023년에 126억 8천만 달러로 평가되었으며, 2029년까지 9.56%의 CAGR로 예측 기간 동안 강력한 성장을 경험할 것으로 예상됩니다.

주요 시장 동인

기술 발전 및 혁신

글로벌 박막 태양 전지 시장을 추진하는 주요 동인은 박막 광전지 부문 내의 지속적인 기술 발전 및 혁신입니다. 기술 진보는 박막 태양 전지의 효율성, 유연성 및 비용 효율성을 개선하는 촉매가 되었습니다. 비정질 실리콘(a-Si) 및 텔루르화 카드뮴(CdTe)과 같은 기존의 박막 기술은 구리 인듐 갈륨 셀레나이드(CIGS)와 페로브스카이트 박막 셀과 같은 새로운 기술과 같은 보다 진보된 소재로 대체되었습니다.

특히 CIGS는 더 높은 변환 효율과 유연성으로 인해 주목을 받고 있습니다. 연구원과 제조업체는 새로운 증착 기술을 개발하고, 탠덤 셀 구성을 탐구하고, 박막 태양 전지의 전반적인 성능을 높이기 위해 소재를 최적화하는 데 적극적으로 참여하고 있습니다. 이러한 기술적 혁신은 박막 기술을 기존 결정질 실리콘 광전지와 더 경쟁력 있게 만들고, 투자자를 유치하고, 태양열 산업 전반에 걸쳐 혁신을 촉진함으로써 시장을 확대하는 데 기여합니다.

응용 분야의 유연성 및 다재다능성

박막 태양 전지의 고유한 유연성과 다재다능성은 글로벌 시장 성장을 위한 중요한 원동력입니다. 기존의 단단한 결정질 실리콘 태양 전지와 달리 박막 기술은 유연하고 가벼운 기판에 증착할 수 있어 기존 태양 전지 패널을 넘어 다양한 응용 분야를 개척할 수 있습니다. 이러한 유연성 덕분에 건물 통합형 태양광 발전(BIPV), 곡면, 심지어 웨어러블 기기를 포함한 광범위한 표면과 구조물에 박막 태양 전지를 통합할 수 있습니다.

박막 태양 전지 기술은 단단한 태양 전지 패널로는 실현 불가능한 설계 가능성을 제공하여 다양한 환경에 원활하게 통합할 수 있습니다. 이러한 다재다능함은 혁신적이고 미적으로 만족스러운 태양열 솔루션을 찾는 건축가, 도시 계획자 및 산업을 끌어들입니다. 결과적으로 박막 태양 전지는 BIPV 프로젝트, 태양열 창문 및 휴대용 태양열 장치에 적용되어 다양한 부문에서 시장 확장과 채택을 촉진합니다.

비용 경쟁력 및 규모의 경제

비용 경쟁력은 글로벌 박막 태양 전지 시장 성장을 촉진하는 중요한 원동력입니다. 박막 기술은 특히 재료 활용 및 제조 공정 측면에서 고유한 비용 이점이 있습니다. 반도체 재료의 얇은 층을 증착하는 데 필요한 원자재가 적어 비용 절감에 기여합니다. 또한 박막 태양 전지의 제조 공정은 결정질 실리콘 기술에 비해 에너지 집약도가 낮을 수 있습니다.

또한 제조 용량이 증가함에 따라 산업은 규모의 경제성으로부터 이익을 얻습니다. 박막 생산 시설의 확장성 덕분에 제조업체는 효율적인 대규모 제조를 통해 비용을 절감할 수 있습니다. 산업이 성숙해지고 생산량이 증가함에 따라 박막 태양 전지의 와트당 비용은 계속 감소하여 글로벌 태양열 시장에서 점점 더 경쟁력을 갖추게 되었습니다. 이러한 비용 경쟁력은 박막 기술을 유틸리티 규모 태양열 프로젝트, 오프그리드 애플리케이션 및 비용 고려 사항이 가장 중요한 지역에 대한 매력적인 옵션으로 자리매김합니다.

환경적 지속 가능성 및 에너지 전환 목표

환경적 지속 가능성에 대한 글로벌 강조와 야심 찬 에너지 전환 목표의 추구는 박막 태양열 기술 채택을 위한 강력한 동인으로 작용합니다. 전 세계 국가들이 탄소 배출을 줄이고 에너지 혼합에서 재생 에너지의 점유율을 늘리기로 약속함에 따라 박막 태양 전지는 깨끗한 에너지 전환의 중요한 구성 요소로 부상하고 있습니다. CIGS와 같은 특정 박막 기술과 관련된 제조 공정은 기존의 결정질 실리콘 방법에 비해 탄소 발자국이 낮습니다.

박막 태양 전지는 생산 중 환경 영향이 낮을 뿐만 아니라 기존 구조물을 재활용할 수 있는 잠재력이 있기 때문에 지속 가능성 목표에 부합합니다. 박막 기술의 유연성 덕분에 기존 건물을 태양열 솔루션으로 개조하여 지속 가능한 도시 개발에 기여할 수 있습니다. 탄소 중립을 달성하고 화석 연료에 대한 의존도를 줄이려는 정부, 기업 및 커뮤니티는 실행 가능하고 환경 친화적인 에너지원으로 박막 태양열 기술에 점점 더 관심을 기울이고 있습니다.

신흥 경제권에서의 시장 확대

글로벌 박막 태양 전지 시장은 에너지 수요 증가, 유리한 정부 정책, 분산형 및 오프그리드 전력 솔루션에 대한 필요성과 같은 요인에 의해 신흥 경제권으로 상당한 확장을 경험하고 있습니다. 신흥 경제권은 종종 제한된 공간과 관련된 문제에 직면하기 때문에 박막 태양 전지의 유연성과 경량성은 공간 제약이 있는 응용 분야에 유리한 선택입니다.

신흥 경제권의 정부 이니셔티브, 인센티브 및 보조금은 박막 기술이 초점이 되는 태양 에너지 채택을 장려하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 박막 태양 전지는 비용 효율적이고 다재다능한 솔루션을 제공할 수 있어 태양 인프라를 신속하게 구축하려는 국가에 매력적입니다. 햇빛이 풍부한 지역에서 박막 기술은 에너지 접근 과제를 해결하는 실행 가능하고 확장 가능한 옵션이 되어 경제 개발에 기여하고 신흥 시장에서 에너지 시스템의 회복력을 향상시킵니다.

주요 시장 과제

경쟁 환경 및 시장 점유율 역학

글로벌 박막 태양 전지 시장은 경쟁이 치열한 환경을 헤쳐 나가고 기존 결정질 실리콘 광전지 기술이 지배하는 시장 점유율 역학을 해결하는 데 엄청난 과제에 직면해 있습니다. 박막 태양 전지는 유연성과 낮은 제조 비용과 같은 뚜렷한 이점을 제공하지만 여전히 잘 확립된 실리콘 기반 태양열 기술의 시장 입지와 경쟁하고 있습니다. 단결정 및 다결정 실리콘 태양 전지가 달성한 높은 효율성 수준은 광범위한 채택에 기여하여 박막 기술이 시장 점유율의 상당 부분을 확보하는 데 어려움을 겪고 있습니다.

게다가 실리콘 태양 전지 제조업체가 달성한 규모의 경제성은 지속적인 비용 절감으로 이어져 박막 기술의 역사적 비용 이점이 좁아졌습니다. 이러한 맥락에서 박막 태양 전지 시장은 경쟁 우위를 입증하기 위해 인식 및 시장 포지셔닝 과제를 해결해야 합니다. 효과적인 마케팅 전략, 기술 혁신 및 전략적 파트너십은 박막 태양 전지 제조업체가 추진력을 얻고 보다 실질적인 시장 입지를 확립하는 데 필수적입니다.

효율성 및 성능 과제

박막 태양 전지 시장이 직면한 지속적인 과제 중 하나는 효율성과 성능과 관련이 있습니다. 박막 기술은 유연성 및 다양한 응용 분야에 대한 적합성과 같은 이점을 제공하지만 전통적으로 결정질 실리콘 태양 전지에 비해 에너지 변환 효율이 낮습니다. 박막 태양 전지의 효율성을 개선하는 것은 경쟁력을 강화하고 적용 범위를 확대하는 데 중요합니다.

연구원과 제조업체는 효율성 문제를 해결하기 위해 탠덤 태양 전지와 페로브스카이트 기반 박막을 포함한 차세대 박막 기술을 개발하는 데 적극적으로 참여하고 있습니다. 특히 탠덤 태양 전지는 여러 층의 재료를 쌓아 더 넓은 스펙트럼의 햇빛을 포착함으로써 더 높은 효율성을 달성할 수 있다는 희망을 가지고 있습니다. 그러나 확장 가능한 생산을 달성하고 장기적인 안정성을 유지하는 것은 이러한 기술이 상업적으로 실행 가능해지려면 극복해야 할 과제로 남아 있습니다.

재료 가용성 및 환경 영향

박막 태양 기술은 종종 희귀하고 어떤 경우에는 환경적으로 민감한 재료에 의존합니다. 예를 들어, 카드뮴 텔루라이드(CdTe) 박막 태양 전지는 독성으로 인해 환경 문제가 있는 재료인 카드뮴을 사용합니다. 이는 특히 대규모로 배포될 때 박막 기술의 환경적 영향과 지속 가능성에 대한 의문을 제기합니다.

박막 태양 전지 시장은 풍부하고 무독성이며 환경 친화적인 대체 재료를 찾는 과제에 직면해 있습니다. 재료 과학의 혁신과 대체 화합물의 탐색은 특정 박막 기술과 관련된 환경적 우려를 완화하는 데 필수적입니다. 또한 박막 태양 전지의 수명이 다한 폐기 및 재활용 방법을 해결하는 것은 이러한 제품의 지속 가능한 수명 주기를 보장하는 데 중요합니다.

기술 및 제조 복잡성

박막 태양 전지 제조에는 증착 기술, 재료 적층 및 대규모 영역에서 균일성 보장을 포함한 복잡한 프로세스가 포함됩니다. 과제는 이러한 프로세스를 최적화하여 비용 효율성과 확장성을 달성하는 것입니다. 박막 생산의 기술적 복잡성은 초기 자본 비용과 운영상의 과제를 초래할 수 있으며, 이는 박막 태양 전지 기술의 전반적인 경쟁력에 영향을 미칩니다.

또한 대규모 생산 시설에서 일관된 품질과 성능을 유지하는 것은 과제입니다. 제조 프로세스의 변화는 박막 태양 전지의 신뢰성과 내구성에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 과제를 해결하려면 제조 공정을 간소화하고, 품질 관리 조치를 개선하고, 생산 기술을 최적화하기 위한 지속적인 연구 개발 노력이 필요합니다.

시장 인식 및 위험 회피

시장 인식 및 위험 회피는 박막 태양 전지 시장에 상당한 과제를 나타내며, 특히 기존 결정질 실리콘 기술의 인식된 신뢰성과 비교할 때 더욱 그렇습니다. 박막 태양 전지 기술은 때때로 비교적 새롭거나 입증되지 않은 것으로 여겨져 투자자, 프로젝트 개발자 및 최종 사용자 사이에 일정 수준의 위험 회피로 이어집니다.

이러한 과제를 극복하려면 박막 태양 전지 기술의 발전, 이점 및 신뢰성에 대해 시장을 교육하기 위한 협력 노력이 필요합니다. 사례 연구, 성과 데이터 및 성공적인 구현은 박막 태양 전지의 내구성과 장기적 실행 가능성에 대한 인식을 바꾸고 확신을 구축하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 성공적인 설치 실적을 확립하고 다양한 응용 분야에서 박막 기술의 적응성을 입증하는 것은 시장의 회의론을 극복하고 보다 광범위한 수용을 촉진하는 데 필수적인 단계입니다.

주요 시장 동향

효율성 향상을 촉진하는 기술의 발전

글로벌 박막 태양 전지 시장은 박막 태양 전지의 효율성과 성능을 향상시키는 것을 목표로 하는 기술 발전에 대한 상당한 추세를 목격하고 있습니다. 비정질 실리콘(a-Si) 및 텔루르화 카드뮴(CdTe)과 같은 기존 박막 기술은 구리 인듐 갈륨 셀레나이드(CIGS) 및 페로브스카이트 박막 셀과 같은 신기술의 길을 열었습니다. 특히 CIGS 박막은 더 높은 변환 효율성과 유연성으로 주목을 받고 있습니다. 연구원과 제조업체는 박막 태양 전지의 변환 효율성을 개선하기 위해 연구 개발에 막대한 투자를 하고 있으며, 이를 통해 기존 실리콘 기반 태양광 기술과의 경쟁력을 높이고 있습니다. 이러한 추세는 재료 과학, 증착 기술 및 탠덤 셀 구성의 획기적인 발전으로 특징지어집니다.

탠덤 태양 전지의 채택 증가

글로벌 박막 태양 전지 시장에서 주목할 만한 추세 중 하나는 탠덤 태양 전지의 채택이 증가하고 있다는 것입니다. 탠덤 태양 전지는 더 광범위한 햇빛 스펙트럼을 포착하고 전반적인 에너지 변환 효율을 높이기 위해 여러 층의 박막 재료를 서로 위에 쌓는 것을 포함합니다. 이러한 접근 방식을 통해 제조업체는 각 층의 강점을 결합하여 다양한 재료의 성능을 최적화할 수 있습니다. 탠덤 태양 전지는 단일 접합 셀에 비해 더 높은 효율 수준을 달성할 수 있는 잠재력을 보여주었습니다. 연구 커뮤니티는 상업적으로 실행 가능하고 효율적인 탠덤 구성을 달성하기 위해 페로브스카이트-실리콘 탠덤 셀과 같은 다양한 박막 재료 조합을 적극적으로 탐색하고 있습니다. 탠덤 태양 전지의 채택은 광범위한 태양열 시장에서 박막 기술의 경쟁력을 향상시키는 데 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.

유연하고 가벼운 기판에 대한 집중 증가

박막 태양 전지 시장에서 주목할 만한 추세는 유연하고 가벼운 기판에 대한 강조가 증가하고 있다는 것입니다. 기존의 결정질 실리콘 태양 전지는 단단하고 종종 무겁고 단단한 지지 구조가 필요합니다. 반면 박막 태양 전지는 유연성을 제공하며 플라스틱이나 금속 호일과 같은 가볍고 유연한 기판에서 제조할 수 있습니다. 이러한 유연성 덕분에 박막 태양 전지를 건물 통합형 태양광 발전(BIPV), 웨어러블 기기, 곡면 등 다양한 응용 분야에 통합할 수 있습니다. 제조업체는 박막 태양 전지의 적응성과 다양성을 강화하기 위해 혁신적인 기판을 탐색하고 있으며, 다양한 산업에서 잠재적 사용 사례를 확장하고 있습니다.

건물 통합형 태양광 발전(BIPV)에 대한 관심 증가

박막 태양 전지 시장은 건물 통합형 태양광 발전(BIPV) 채택이 증가하는 추세를 경험하고 있습니다. BIPV는 태양광 패널을 건물 구조에 완벽하게 통합하여 에너지 생성기와 건축 요소 역할을 하는 것입니다. 유연성과 경량 특성을 갖춘 박막 태양 전지는 BIPV 애플리케이션에 적합합니다. 이러한 추세는 깨끗한 에너지를 생성할 수 있는 지속 가능하고 미적으로 만족스러운 빌딩 솔루션에 대한 증가하는 수요와 일치합니다. 건축가와 건설 회사는 점점 더 박막 태양열 기술을 빌딩 설계에 통합하고 있으며, 이로 인해 태양열 통합 외관, 창문 및 지붕 재료가 등장하게 되었습니다. 빌딩 요소에 태양 전지를 통합하는 것은 도시 환경에서 박막 기술을 광범위하게 채택할 수 있는 유망한 길을 나타냅니다.

신흥 경제권에서의 시장 확장

글로벌 박막 태양 전지 시장은 신흥 경제권으로의 시장 확장 추세를 목격하고 있습니다. 태양 에너지가 실행 가능하고 지속 가능한 전력원으로 각광받으면서 아시아, 아프리카, 라틴 아메리카 국가들은 태양열 인프라에 점점 더 많이 투자하고 있으며, 박막 기술에 대한 새로운 기회를 창출하고 있습니다. 신흥 경제권은 종종 공간 제약과 관련된 문제에 직면하며, 박막 태양 전지는 공간에서 제한된 응용 분야에 더 적합하다고 생각할 수 있습니다. 또한 일부 박막 기술과 관련된 제조 비용이 낮기 때문에 비용 효율성이 중요한 요소인 시장에서 매력적입니다. 신흥 경제권의 정부는 박막 태양열 솔루션의 배포를 장려하기 위해 인센티브 및 보조금과 같은 지원 정책을 시행하고 있습니다. 이러한 추세는 박막 기술이 더 광범위한 시장에 접근 가능하고 저렴한 태양열 솔루션을 제공하는 데 중요한 역할을 하는 태양열 에너지의 글로벌 민주화를 의미합니다.

세그먼트별 통찰력

유형 통찰력

구리 인듐 갈륨 셀레나이드 세그먼트

CIGS의 우세를 이끄는 주요 요인 중 하나는 기존의 결정질 실리콘 태양 전지와 경쟁하고 어떤 경우에는 능가하는 놀라운 효율성 수준입니다. CIGS 박막 기술의 효율성은 연구 및 개발 노력을 통해 꾸준히 증가하여 유틸리티 규모의 태양열 프로젝트와 분산형 태양열 애플리케이션 모두에 매력적인 선택이 되었습니다.

CIGS 박막 태양 전지의 유연성과 적응성은 우세에 기여합니다. 경직성 결정질 실리콘 전지와 달리 CIGS 박막 기술은 유연하고 가벼운 기판에 증착할 수 있어 더 큰 설계 자유도와 다양한 표면에의 통합이 가능합니다. 이러한 유연성은 건물 통합형 태양광 발전(BIPV), 태양광 통합형 외관, 심지어 곡선형 또는 불규칙한 구조에 적용하는 데 도움이 되어 CIGS 기술을 효과적으로 배치할 수 있는 범위를 확장합니다.

CIGS 박막 태양 전지의 제조 공정은 확장성을 입증하여 비용 효율적인 규모의 경제로 대량 생산이 가능해졌습니다. 비용 경쟁력의 잠재력은 CIGS를 상업적으로 실행 가능한 옵션으로 자리매김하게 했으며, 특히 제조 기술의 발전으로 생산 비용이 지속적으로 낮아지고 있습니다.

설치 통찰력

온그리드 부문

온그리드 설치의 우세에 기여하는 주요 요인 중 하나는 박막 태양열 기술을 기존 전기 인프라에 원활하게 통합하는 것입니다. 온그리드 시스템은 전기를 유틸리티 그리드로 직접 연속적으로 흐르게 하여 안정적이고 신뢰할 수 있는 전력 공급을 보장합니다. 이러한 통합은 주거, 상업 및 산업 환경에서 박막 태양 전지의 광범위한 채택을 용이하게 하여 보다 지속 가능하고 분산된 에너지 생산 모델로의 전환을 지원합니다.

온그리드 세그먼트는 특히 발전된 태양열을 쉽게 활용하거나 분배하여 지역 에너지 수요를 충족할 수 있는 기존 유틸리티 그리드가 있는 도시 환경 및 지역에 적합합니다. 온그리드 설비의 접근성과 안정성은 전기 소비가 많고 상호 연결된 전력망이 있는 지역에 매력적인 선택이 됩니다.

온그리드 설비는 그리드 안정성을 달성하고 재생 에너지원과 관련된 간헐성을 해결한다는 더 광범위한 목표와 일치합니다. 박막 태양 전지는 온그리드 시스템에 통합되면 보다 균형 잡히고 안정적인 전력 공급에 기여하여 중단 없이 커뮤니티와 산업의 에너지 수요를 충족하는 데 도움이 됩니다.

온그리드 설비의 경제적 실행 가능성도 지배력에 중요한 역할을 합니다. 정부와 유틸리티는 종종 피드인 관세 및 기타 재정적 메커니즘을 통해 태양열 에너지를 그리드에 통합하도록 장려합니다. 이러한 인센티브는 개별 태양광 채택자와 대규모 태양광 프로젝트 모두에게 온그리드 설치를 재정적으로 매력적으로 만들어 박막 태양광 기술에 대한 투자와 배포를 증가시킵니다.

지역 통찰력

지원적인 정부 정책과 인센티브는 아시아 태평양 지역에서 박막 태양광 산업의 성장을 촉진하는 데 중요한 역할을 했습니다. 중국, 인도, 일본과 같은 국가의 정부는 태양광 기술 채택을 촉진하기 위해 재생 에너지 목표, 피드인 관세 및 재정적 인센티브를 시행했습니다. 이러한 정책은 투자에 유리한 환경을 조성하고 유틸리티 규모 프로젝트와 분산형 태양광 설비 모두에서 박막 태양 전지의 배포를 장려합니다.

아시아 태평양 지역은 급속한 도시화, 산업화 및 인구 증가로 인해 에너지 수요가 급증했습니다. 박막 태양광 기술의 다재다능함과 유연성은 대규모 태양광 농장에서 옥상 설치 및 오프그리드 솔루션에 이르기까지 다양한 응용 분야에 적합합니다. 다양한 환경에 대한 박막 태양 전지의 적응성은 역동적이고 광범위한 아시아 태평양 시장의 에너지 수요를 해결하기 위한 전략적 선택으로 자리 매김합니다.

최근 개발

• 2023년 4월, Ascent Solar Technologies는 취리히에 있는 Flisom AG의 장비를 인수하여 새로운 수익원을 창출하고 제조 용량을 세 배로 늘리고 국제적으로 확장했습니다.이러한 움직임은 법률 채택을 통해 태양 에너지 생산과 국내 제조 역량을 강화하려는 유럽 및 아시아 정부의 노력과 일맥상통합니다.

주요 시장 참여자

• First Solar, Inc.
• Solar Frontier Europe GmbH
• Hanwha Corporation
• JA Solar Technology Co., Ltd. 
• Canadian Solar Inc. 
• Ascent Solar Technologies, Inc. 
• Oxford Photovoltaics Ltd. 
• Sharp Corporation
• Kaneka Corporation
• 3M Company