Рынок органических фотоэлектрических солнечных элементов — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу (двухслойная мембрана с гетеропереходом, тип Шоттки, другие), по конечному пользователю (коммерческий, промышленный, жилой, другие), по материалу (полимер и малые молекулы), по применению (BIPV и архитектура, бытовая электроника, носимые устройства,

Обзор рынка

Глобальный рынок органических фотоэлектрических солнечных элементов был оценен в 92,08 млн долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с CAGR 10,19% до 2028 года. Рынок органических фотоэлектрических (OPV) солнечных элементов относится к глобальной отрасли, занимающейся исследованиями, разработками, производством и распространением технологий органических солнечных элементов, предназначенных для использования солнечной энергии. Эти инновационные солнечные элементы используют органические материалы, часто в форме полимеров или малых молекул, для преобразования солнечного света в электричество. В отличие от традиционных фотоэлектрических элементов на основе кремния, органические солнечные элементы легкие, гибкие и могут быть интегрированы в различные поверхности, что делает их пригодными для различных применений, включая встроенные в здания фотоэлектрические элементы, портативные электронные устройства и даже одежду.

Рынок органических фотоэлектрических солнечных элементов представляет собой критически важный сегмент более широкого сектора возобновляемой энергетики, обусловленный растущим спросом на чистые и устойчивые источники энергии в ответ на экологические проблемы и усилия по смягчению последствий изменения климата. Он охватывает ряд заинтересованных сторон, включая производителей, исследователей, политиков и потребителей, которые вносят свой вклад в разработку и внедрение органических солнечных технологий. Ключевыми движущими силами являются государственные стимулы, технологические достижения и растущее внимание к экологической устойчивости. Поскольку рынок продолжает развиваться, он играет ключевую роль в формировании будущего возобновляемой энергетики и снижении нашей зависимости от ископаемого топлива.

Ключевые движущие силы рынка

Инициативы по повышению осведомленности об окружающей среде и устойчивому развитию

Глобальный рынок органических фотоэлектрических (OPV) солнечных элементов переживает значительный рост, обусловленный несколькими ключевыми факторами, и главными из них являются растущая осведомленность об экологических проблемах и глобальное стремление к устойчивости. Поскольку обеспокоенность по поводу изменения климата и пагубного воздействия традиционных источников энергии возросла, частные лица, предприятия и правительства активно ищут более чистые и устойчивые альтернативы.

Органические фотоэлектрические солнечные элементы предлагают убедительное решение в этом контексте. Они легкие, гибкие и могут быть интегрированы в различные поверхности, что делает их подходящими для множества применений, от жилых крыш до портативных электронных устройств. Более того, органические материалы, используемые в OPV-элементах, как правило, более устойчивы в производстве, чем их аналоги на основе кремния, что значительно снижает их воздействие на окружающую среду. Следовательно, на мировом рынке OPV-солнечных элементов наблюдается всплеск спроса в ответ на растущие экологические проблемы и стремление к переходу на возобновляемые источники энергии.

Технологические достижения и повышение эффективности

Еще одним важным фактором рынка органических фотоэлектрических солнечных элементов является постоянное развитие технологий и повышение эффективности органических фотоэлектрических материалов и производственных процессов. За последнее десятилетие обширные исследования и разработки привели к существенному повышению производительности OPV-элементов.

Уровни эффективности неуклонно растут, и теперь OPV-элементы способны преобразовывать более высокий процент солнечного света в электричество. Эта повышенная эффективность делает органические солнечные элементы более привлекательными как для бытовых, так и для коммерческих потребителей, поскольку они могут генерировать больше электроэнергии для заданной площади поверхности. Кроме того, достижения в области материалов и производственных технологий привели к повышению прочности и увеличению срока службы ячеек OPV, что делает их более экономически эффективным выбором в долгосрочной перспективе.

Поддерживающая государственная политика и стимулы

Правительства во всем мире признали ключевую роль возобновляемых источников энергии в сокращении выбросов парниковых газов и содействии энергетической независимости. Следовательно, многие страны внедрили поддерживающую политику и стимулы, направленные на поощрение внедрения технологий солнечной энергетики, включая органические фотоэлектрические солнечные элементы.

Эта политика часто включает субсидии, налоговые льготы, фиксированные тарифы и программы чистого учета, которые повышают финансовую осуществимость солнечных установок для потребителей и предприятий. Кроме того, нормативные рамки, предписывающие использование возобновляемых источников энергии в определенных приложениях, такие как строительные нормы, требующие установки солнечных панелей на новых конструкциях, сыграли существенную роль в стимулировании спроса на солнечные элементы OPV.

Растущий спрос на энергию и электрификация

Глобальный спрос на энергию продолжает расти, что обусловлено такими факторами, как рост населения, индустриализация и растущая электрификация различных секторов, включая транспорт и отопление. Органические фотоэлектрические солнечные элементы представляют собой децентрализованное и масштабируемое решение для удовлетворения этого растущего спроса. Их можно развертывать распределенным образом, тем самым снижая нагрузку на централизованные электросети и позволяя производить электроэнергию ближе к месту, где она требуется.

Гибкость и портативность ячеек OPV также делают их хорошо подходящими для автономных и удаленных приложений, обеспечивая надежный источник энергии в районах с ограниченным доступом к традиционной электроэнергетической инфраструктуре. Следовательно, рынок органических фотоэлектрических солнечных элементов хорошо подготовлен к удовлетворению растущей потребности в чистых источниках энергии по мере перехода обществ к более устойчивым энергетическим системам.

Снижение затрат и конкурентоспособное ценообразование

Исторически сложилось так, что стоимость была существенным препятствием для широкого внедрения технологий солнечной энергетики. Тем не менее, одним из движущих факторов роста рынка органических фотоэлектрических солнечных элементов является устойчивое снижение издержек производства. Достижения в области материалов, производственных процессов и экономии за счет масштаба способствовали снижению удельных затрат на OPV-элементы.

Конкурентное ценообразование сделало органические фотоэлектрические солнечные элементы более доступными для более широкого круга потребителей и предприятий, что еще больше стимулировало спрос. Поскольку цены продолжают снижаться, ячейки OPV становятся все более привлекательным вариантом для тех, кто ищет доступные и устойчивые энергетические решения, что, в свою очередь, способствует расширению рынка.

Инвестиции в исследования и разработки

Инвестиции в исследования и разработки (НИОКР) играют ключевую роль в расширении возможностей органических фотоэлектрических солнечных элементов и расширении их присутствия на рынке. Правительства, академические учреждения и частные компании выделяют значительные ресурсы для стимулирования инноваций в этой области.

Текущие усилия в области НИОКР сосредоточены на повышении эффективности, стабильности и долговечности ячеек OPV, а также на изучении новых приложений и материалов. Прорывы в этих областях могут произвести революцию в ландшафте солнечной энергетики и ускорить принятие органических фотоэлектрических солнечных элементов в глобальном масштабе.

В заключение следует отметить, что глобальный рынок органических фотоэлектрических солнечных элементов стимулируется сочетанием экологической осведомленности, технологических достижений, поддерживающей государственной политики, растущего спроса на энергию, снижения затрат и существенных инвестиций в исследования и разработки. Эти драйверы в совокупности формируют будущее возобновляемой энергетики и позиционируют органические фотоэлектрические солнечные элементы как важнейшего игрока в переходе к более устойчивому и экологически чистому энергетическому ландшафту.

Политика правительства, скорее всего, будет стимулировать рынок

Программы стимулирования солнечной энергии

Одной из ключевых государственных политик, движущих глобальный рынок органических фотоэлектрических солнечных элементов, является реализация программ стимулирования солнечной энергии. Правительства по всему миру признали важность перехода на возобновляемые источники энергии для смягчения изменения климата и снижения зависимости от ископаемого топлива. В ответ они запустили ряд стимулов для поощрения внедрения технологий солнечной энергетики, включая органические фотоэлектрические солнечные элементы.

Эти программы стимулирования часто принимают форму субсидий, налоговых льгот, грантов или скидок. Они призваны сделать солнечные установки более финансово привлекательными для бытовых, коммерческих и промышленных потребителей. Снижая первоначальные затраты, связанные с установкой органических фотоэлектрических солнечных элементов, эта политика стимулирует спрос и способствует росту рынка.

Например, США предлагают федеральный инвестиционный налоговый кредит (ITC), который позволяет налогоплательщикам требовать процент от стоимости своей солнечной системы в качестве кредита против своих федеральных налоговых обязательств. Аналогичные программы существуют во многих других странах, обеспечивая мощный финансовый стимул для частных лиц и предприятий инвестировать в солнечную энергетику.

Чистый учет

Политика чистого учета играет решающую роль на мировом рынке органических фотоэлектрических солнечных элементов, позволяя потребителям подключать свои солнечные системы к сети и получать кредит за избыточную электроэнергию, которую они вырабатывают. При чистом измерении, когда солнечная система производит больше электроэнергии, чем потребляется на месте, излишки возвращаются в сеть, и потребители получают кредит на свои счета за коммунальные услуги.

Эта политика эффективно сокращает период окупаемости солнечных установок и поощряет потребителей инвестировать в солнечную энергию. Она также способствует развитию распределенной солнечной генерации, которая может повысить стабильность сети и снизить потребность в дополнительных централизованных объектах генерации электроэнергии.

Такие страны, как Германия и США, успешно внедрили политику чистого измерения, сделав установку органических фотоэлектрических солнечных элементов и выработку электроэнергии финансово выгодной для домовладельцев и предприятий.

Льготные тарифы

Льготные тарифы (FiT) являются еще одним мощным политическим механизмом, стимулирующим внедрение органических фотоэлектрических солнечных элементов и других возобновляемых источников энергии. FiT — это долгосрочные контракты, которые гарантируют фиксированную ставку оплаты за каждую единицу электроэнергии, вырабатываемой солнечной системой. Эти ставки, как правило, выше рыночной цены на электроэнергию, обеспечивая надежный и привлекательный источник дохода для владельцев солнечных систем.

Льготные тарифы создают стабильную инвестиционную среду, облегчая частным лицам и предприятиям обоснование первоначальных затрат на установку органических фотоэлектрических солнечных элементов. Правительства часто используют FiT для содействия развитию возобновляемой энергетики и достижения конкретных целевых показателей мощности возобновляемой энергии.

Например, Япония запустила программу FiT в 2012 году, что привело к значительному всплеску установок солнечных батарей и росту ее внутреннего рынка органических фотоэлектрических солнечных элементов.

Стандарты портфеля возобновляемых источников (RPS)

Стандарты портфеля возобновляемых источников (RPS), также известные как стандарты возобновляемой энергии (RES), представляют собой нормативную политику, которая предписывает, чтобы определенный процент электроэнергии вырабатывался из возобновляемых источников, включая солнечную энергию. Эти политики устанавливают юридически обязательные цели для коммунальных предприятий по увеличению использования возобновляемой энергии с течением времени.

Внедряя RPS, правительства создают стабильный рынок для технологий возобновляемой энергии, таких как органические фотоэлектрические солнечные элементы. Коммунальные предприятия обязаны инвестировать и приобретать определенное количество возобновляемых энергетических мощностей, обеспечивая постоянный спрос на солнечную электроэнергию.

Несколько штатов США приняли политику RPS, а такие страны, как Австралия, внедрили аналогичные меры для стимулирования расширения своих рынков органических фотоэлектрических солнечных элементов.

Инициативы по зеленым закупкам

Инициативы по зеленым закупкам — это правительственные политики, направленные на содействие использованию экологически чистых продуктов и технологий, включая органические фотоэлектрические солнечные элементы, в проектах и операциях государственного сектора. Эти политики побуждают государственные учреждения отдавать приоритет приобретению и установке систем возобновляемой энергии в государственных зданиях и объектах.

Подавая пример, правительства не только сокращают свой углеродный след, но и создают наглядную демонстрацию эффективности и надежности органических фотоэлектрических солнечных элементов. Это может вдохновить организации частного сектора и частных лиц последовать примеру и инвестировать в солнечную энергетику.

Такие страны, как Южная Корея, успешно внедрили политику зеленых закупок, стимулируя рост своего рынка органических фотоэлектрических солнечных элементов.

Финансирование исследований и разработок

Государственная поддержка исследований и разработок (НИОКР) в области органической фотоэлектричества является важнейшим политическим драйвером для рынка органических фотоэлектрических солнечных элементов. Правительства признают, что постоянные инновации имеют важное значение для повышения эффективности и доступности этих солнечных элементов.

Через программы финансирования НИОКР правительства оказывают финансовую поддержку научно-исследовательским институтам, университетам и частным компаниям, занимающимся разработкой передовых технологий органических фотоэлектрических солнечных элементов. Это финансирование ускоряет прорывы в материалах, производственных процессах и общей производительности, делая органические фотоэлектрические солнечные элементы более конкурентоспособными и привлекательными на рынке.

Такие страны, как Япония и США, разработали существенные инициативы по финансированию НИОКР для расширения возможностей органических фотоэлектрических солнечных элементов и укрепления своего присутствия на мировом рынке.

В заключение следует отметить, что государственная политика играет ключевую роль в формировании мирового рынка органических фотоэлектрических солнечных элементов. Программы стимулирования, чистое измерение, тарифы на подачу электроэнергии, стандарты портфеля возобновляемых источников энергии, инициативы по зеленым закупкам и финансирование исследований и разработок в совокупности способствуют принятию и росту органических фотоэлектрических солнечных элементов, облегчая переход к более устойчивому и возобновляемому энергетическому будущему.

Основные проблемы рынка

Ограничения эффективности и производительности

Одной из существенных проблем, с которыми сталкивается мировой рынок органических фотоэлектрических солнечных элементов, является проблема ограничений эффективности и производительности, связанных с органическими фотоэлектрическими материалами. Хотя органические солнечные элементы достигли значительного прогресса в последние годы, они все еще отстают от традиционных солнечных элементов на основе кремния с точки зрения эффективности преобразования энергии.

Эффективность органических солнечных элементов во многом определяется материалами, используемыми в их конструкции. Органические фотоэлектрические материалы по своей природе менее эффективны в преобразовании солнечного света в электричество по сравнению с их неорганическими аналогами. Эта более низкая эффективность означает, что органические солнечные элементы генерируют меньше электроэнергии для данной площади поверхности, что может сделать их менее привлекательными для потребителей и предприятий, стремящихся максимизировать производство энергии.

Ограничения эффективности особенно выражены в условиях низкой освещенности и в периоды пасмурной погоды, когда органические солнечные элементы с трудом производят значительные объемы электроэнергии. Это ограничение может повлиять на надежность органических солнечных систем, особенно в регионах с непостоянным солнечным светом.

Продолжаются усилия по повышению эффективности органических солнечных элементов с помощью исследований и разработок. Однако преодоление разрыва в эффективности между органическими и неорганическими солнечными элементами остается сложной задачей. Баланс между достижением более высокой эффективности и поддержанием экономической эффективности производства органических солнечных элементов является деликатным вопросом, который необходимо решить для стимулирования более широкого внедрения.

Стабильность и долговечность

Еще одной важной проблемой, стоящей перед мировым рынком органических фотоэлектрических солнечных элементов, является стабильность и долговечность органических фотоэлектрических материалов с течением времени. Органические солнечные элементы, как правило, более восприимчивы к факторам окружающей среды, таким как влажность, колебания температуры и УФ-излучение, по сравнению с традиционными солнечными элементами на основе кремния.

Органические материалы, используемые в OPV-элементах, со временем могут деградировать, что приводит к снижению производительности и эффективности. Эта деградация может быть вызвана воздействием влаги, кислорода и ультрафиолетового (УФ) излучения. Кроме того, колебания температуры могут усугубить процесс деградации, потенциально сокращая срок службы органических солнечных элементов.

Долговечность является решающим фактором долгосрочной экономической жизнеспособности солнечных энергетических систем. Потребители и предприятия ожидают, что солнечные панели прослужат несколько десятилетий, обеспечивая надежный источник электроэнергии. Опасения по поводу стабильности и долговечности органических солнечных элементов могут отпугнуть потенциальных клиентов от инвестиций в эту технологию.

Решение проблемы стабильности и долговечности требует постоянных исследований и разработок для разработки более надежных органических материалов и технологий инкапсуляции, которые защищают элементы от воздействия окружающей среды. Кроме того, для обеспечения надежности и долговечности органических солнечных элементов в различных условиях эксплуатации необходимы стандартизированные протоколы испытаний и процедуры сертификации.

В заключение следует отметить, что хотя глобальный рынок органических фотоэлектрических солнечных элементов обещает стать устойчивым и инновационным решением в области возобновляемой энергии, он сталкивается со значительными проблемами, связанными с ограничениями эффективности и производительности, а также проблемами стабильности и долговечности. Преодоление этих проблем имеет важное значение для полной реализации потенциала органических фотоэлектрических элементов и утверждения их в качестве конкурентоспособной и надежной альтернативы традиционным технологиям солнечных элементов.

Сегментарные данные

Двухслойные мембранные гетеропереходные данные

Сегмент двухслойных мембранных гетеропереходных элементов занимал наибольшую долю рынка в 2022 году. Двухслойные мембранные гетеропереходные органические солнечные элементы продемонстрировали относительно высокую эффективность преобразования энергии по сравнению с другими типами. Эффективность является критическим фактором на рынке солнечных элементов, поскольку более высокая эффективность означает большую выработку электроэнергии для заданной площади поверхности, что делает их более привлекательными для потребителей и предприятий. Они относительно просты в производстве по сравнению с некоторыми другими типами органических солнечных элементов. Двухслойная структура состоит всего из двух слоев, что может упростить процесс производства и снизить производственные затраты. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы привели к повышению стабильности и долговечности двухслойных мембранных гетеропереходных органических солнечных элементов. Это решает проблемы, связанные со сроком службы органических солнечных элементов и их способностью выдерживать воздействие факторов окружающей среды. Двухслойные мембранные гетеропереходные элементы позволяют точно настраивать органические материалы, используемые в слоях, что может оптимизировать их производительность для конкретных приложений или условий окружающей среды. Они совместимы с гибкими и легкими подложками, что делает их пригодными для различных приложений, включая встроенные в здания фотоэлектрические системы, портативную электронику и носимые устройства. Их гибкость позволяет интегрировать их в изогнутые или неровные поверхности. Двухслойные мембранные гетеропереходные органические солнечные элементы получили поддержку и коммерческий успех, что привело к увеличению инвестиций и исследовательских усилий. Эта положительная обратная связь еще больше укрепила их доминирование на рынке. Органические материалы, используемые в двухслойных мембранных гетеропереходных элементах, часто считаются более экологически чистыми, чем традиционные солнечные элементы на основе кремния. Это соответствует растущему спросу на устойчивые и экологически чистые энергетические решения.

BIPV & Architecture Insights

Сегмент BIPV & Architecture занимал самую большую долю рынка в 2022 году. Строительная отрасль все больше внимания уделяет энергоэффективным и устойчивым методам строительства. BIPV позволяет бесшовно интегрировать солнечные элементы в строительные материалы, такие как кровля, окна и фасады. Эта интеграция не только генерирует чистую электроэнергию, но и повышает энергоэффективность зданий. Во всем мире растет внимание к устойчивости и сокращению выбросов углерода. BIPV идеально соответствует этим тенденциям, превращая здания в генераторы энергии, снижая зависимость от невозобновляемых источников энергии и способствуя снижению выбросов парниковых газов. Органические фотоэлектрические солнечные элементы известны своей гибкостью и способностью встраиваться в различные архитектурные проекты. Их можно настраивать в соответствии с эстетикой различных зданий, что делает их привлекательными для архитекторов, строителей и застройщиков. Со временем системы BIPV могут обеспечить экономию средств за счет снижения счетов за электроэнергию и потенциальных стимулов или субсидий для генерации солнечной энергии. Интеграция органических солнечных элементов в строительные материалы может снизить общие затраты, связанные с установкой и обслуживанием солнечных панелей. Глобальная тенденция к урбанизации и росту населения привели к строительству большего количества зданий и инфраструктуры. BIPV предоставляет возможность использовать солнечную энергию из этих структур, что делает ее значимым игроком в городском энергетическом ландшафте. Многие правительства и муниципалитеты по всему миру запустили политику, стимулы и правила для содействия принятию возобновляемой энергии, включая BIPV. Эта поддержка поощряет включение солнечной энергии в строительные проекты. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы привели к повышению эффективности и долговечности органических фотоэлектрических солнечных элементов, что сделало их более подходящими для приложений BIPV.

Загрузить бесплатный пример отчета

Региональные данные

Азиатско-Тихоокеанский регион

Азиатско-Тихоокеанский регион является крупнейшим рынком органических фотоэлектрических солнечных элементов, на долю которого приходится более 60% доли мирового рынка. В регионе находятся некоторые из ведущих производителей органических фотоэлектрических солнечных элементов, такие как Heliatek, Solarmer и Konarka Technologies. В регионе также наблюдается растущий спрос на органические фотоэлектрические солнечные элементы со стороны промышленного и коммерческого секторов.

Европа

На долю Европейского региона приходится около 25% мирового рынка органических фотоэлектрических солнечных элементов. В регионе находятся некоторые из ведущих производителей органических фотоэлектрических солнечных элементов, такие как Novaled и Fujifilm. В регионе также наблюдается растущий спрос на органические фотоэлектрические солнечные элементы со стороны коммерческого сектора.

Северная Америка

На долю Североамериканского региона приходится около 10% мирового рынка органических фотоэлектрических солнечных элементов. В регионе расположены некоторые из ведущих производителей органических фотоэлектрических солнечных элементов, такие как BASF и Merck. В регионе также наблюдается растущий спрос на органические фотоэлектрические солнечные элементы со стороны коммерческого сектора.

Последние события

• В феврале 2022 года Heliatek привлекла 52,67 млн долларов США в рамках финансирования серии D для поддержки коммерциализации своей технологии органических солнечных элементов.
• В марте 2022 года Solarmer привлекла 21,07 млн долларов США в рамках финансирования серии B для ускорения разработки и коммерциализации своей технологии органических солнечных элементов.
• В мае 2022 года Novaled привлекла 31,60 млн долларов США в рамках финансирования серии C для поддержки роста своего бизнеса по производству органических материалов для солнечных элементов.
• В сентябре 2022 года BASF и Sumitomo Chemical объявили о совместных инвестициях в размере 105,34 млн долларов США в строительство нового завода по производству органических материалов для солнечных батарей в Германии.
• В октябре 2022 года JinkoSolar объявила об инвестициях в размере 50 млн долларов США в Heliatek для поддержки коммерциализации технологии органических солнечных батарей Heliatek.

Ключевые игроки рынка

• Heliatek GmbH
• Solarmer Energy, Inc.
• Konarka Technologies, Inc.
• Novaled GmbH
• Fujifilm Corporation
• BASF SE
• Merck KGaA
• Sumitomo Chemical Co., Ltd.
• JinkoSolar Holding Co., Ltd.
• First Solar, Inc.
• Organic Electronic Technologies PC