Рынок тонкопленочных солнечных элементов по типу (теллурид кадмия, селенид меди, индия, галлия, аморфный кремний), применению (установки на крышах жилых домов, коммерческие и промышленные установки на крышах, наземные установки коммунального масштаба, портативные солнечные зарядные устройства и устройства), технологии (жесткие тонкопленочные солнечные элементы, гибкие тонкопленочные солнечные элем

Оценка рынка тонкопленочных солнечных элементов – 2024-2031

Рынок тонкопленочных солнечных элементов обусловлен растущим спросом на решения в области возобновляемой энергии, включая растущую обеспокоенность по поводу изменения климата и конечности ископаемых ресурсов. Правительства по всему миру создают правила и предоставляют стимулы для поощрения использования возобновляемых источников энергии, причем солнечная энергия лидирует. Это создает благоприятную среду для тонкопленочных солнечных элементов, которые являются более экономичной и адаптивной альтернативой классическим кристаллическим кремниевым панелям. По данным аналитика Market Research, рынок тонкопленочных солнечных элементов, по оценкам, достигнет оценки в 27272,44 млн. долл. США по сравнению с прогнозом, составляющим около 15367,68 млн. долл. США в 2023 году.

Более того, разработки в области тонкопленочных технологий постоянно повышают эффективность преобразования, позволяя вырабатывать больше электроэнергии с меньшей площади солнечного элемента. Кроме того, внутренняя гибкость тонкопленочных панелей делает их подходящими для более широкого спектра применений, таких как включение в строительные материалы и изогнутые поверхности. Эти технические достижения в сочетании с растущей конкурентоспособностью затрат, как ожидается, ускорят расширение рынка тонкопленочных солнечных элементов в ближайшие годы. Этот всплеск спроса позволяет рынку расти со среднегодовым темпом роста 8,20% с 2024 по 2031 год.

Рынок тонкопленочных солнечных элементовопределение/обзор

Тонкопленочные солнечные элементы — это тип фотоэлектрической технологии, которая поглощает солнечный свет и преобразует его в электричество. В отличие от стандартных солнечных панелей, состоящих из толстых кремниевых пластин, тонкопленочные элементы используют слои поглощающих свет материалов, которые обычно имеют толщину от нескольких сотен нанометров до нескольких микрометров и размещены на поддерживающем основании. Подложка может быть твердой (стекло или металл) или гибкой (пластик). Теллурид кадмия (CdTe), селенид галлия-индия-меди (CIGS) и аморфный кремний (a-Si) являются распространенными материалами, используемыми в поглощающих свет слоях. Каждый материал имеет уникальные преимущества и недостатки.

Фотоэлектрический эффект - это то, что позволяет преобразовывать свет в электричество. Когда солнечный свет достигает слоев тонкой пленки, он возбуждает электроны внутри материала, заставляя их перемещаться на более высокий энергетический уровень. Этот проход электронов генерирует электрический ток, который можно использовать для различных приложений. Эффективность этого процесса преобразования, выраженная в процентах солнечного света, преобразованного в энергию, зависит от используемого материала тонкой пленки. Тонкопленочные элементы имеют более низкую эффективность, чем типичные панели из кристаллического кремния. Однако они превосходны в других областях.

Тонкопленочные солнечные элементы имеют различные преимущества по сравнению со своими кристаллическими аналогами. Процесс производства проще и требует меньше ресурсов, что делает их более экономически эффективным вариантом. Во-вторых, их тонкая и легкая конструкция обеспечивает большую гибкость дизайна. Их можно встраивать в строительные материалы или изогнутые поверхности, что делает их полезными в более широком диапазоне применений. Кроме того, некоторые тонкопленочные материалы хорошо работают в условиях низкой освещенности, расширяя их потенциальные применения в различных средах. Однако тонкопленочная технология не лишена своих ограничений. Некоторые материалы, такие как CdTe, создают экологические проблемы из-за потенциальной токсичности при утилизации. Ведутся исследования для решения этих проблем и повышения эффективности и доступности тонкопленочных солнечных элементов, что закрепляет за ними место жизнеспособной технологии для будущего возобновляемой энергии.

Каковы движущие факторы, способствующие внедрению тонкопленочных солнечных элементов?

Различные экономические, экологические и технологические проблемы стимулируют использование тонкопленочных солнечных элементов. С экономической точки зрения, достижения в методах производства привели к снижению производственных затрат, что сделало тонкопленочные элементы более доступной альтернативой классическим кремниевым панелям. Правительственная политика и действия поощряют их внедрение. Они могут включать субсидии на установку, инвестиционные налоговые льготы или тарифы на подачу электроэнергии, которые обеспечивают финансовые стимулы для избыточной выработки электроэнергии. В результате тонкопленочные элементы становятся более привлекательным вариантом для домовладельцев, предприятий и коммунальных служб, стремящихся снизить цены на энергию и зависимость от ископаемого топлива.

Экологические соображения являются еще одним ключевым мотиватором использования тонкопленочных солнечных элементов. Растущее понимание пагубного влияния традиционных источников энергии на изменение климата вызвало глобальный толчок к использованию возобновляемых источников энергии. Тонкопленочные элементы представляют собой чистую и устойчивую альтернативу для выработки электроэнергии без выделения опасных газов. Кроме того, тот факт, что тонкопленочные элементы требуют меньше ресурсов для производства, чем стандартные кремниевые панели, добавляет им экологической привлекательности. Прогнозируется, что этот акцент на устойчивости будет способствовать принятию тонкопленочных солнечных элементов в ближайшие годы.

Технологические усовершенствования также играют важную роль в увеличении использования тонкопленочных солнечных элементов. Текущие исследования и разработки направлены на повышение эффективности солнечных элементов, позволяя им преобразовывать более высокий процент солнечного света в полезное электричество. Это приводит к более высокой выработке энергии и более быстрой окупаемости инвестиций для пользователей. Кроме того, исследования направлены на открытие новых материалов и методов производства, которые снизят цены и увеличат долговечность тонкопленочных элементов. По мере развития технологий тонкопленочные элементы, как ожидается, станут более конкурентоспособными по сравнению с традиционными источниками энергии, укрепляя свои позиции в качестве основного варианта для устойчивого энергетического будущего.

Повлияют ли материальные проблемы на рост рынка тонкопленочных солнечных элементов?

Наличие определенных элементов в технологии тонкопленочных солнечных элементов создает существенные препятствия, которые могут помешать расширению рынка. Теллурид кадмия (CdTe), широко используемый материал, является серьезной причиной беспокойства. Кадмий является опасным тяжелым металлом, использование которого создает экологические проблемы на протяжении всего жизненного цикла тонкопленочного солнечного элемента. Неправильное обращение во время производства может подвергать рабочих воздействию опасной кадмиевой пыли, в то время как ненадлежащие методы утилизации после жизненного цикла солнечного элемента могут привести к выщелачиванию кадмия в почву и грунтовые воды, что ставит под угрозу здоровье человека и экосистемы. Строгие правила вводятся для контроля за использованием и утилизацией CdTe, но они добавляют сложности и могут увеличить расходы, связанные с производством и выводом из эксплуатации тонкопленочных солнечных элементов.

Возможный ущерб окружающей среде выходит за рамки кадмия. Другие элементы, используемые в тонкопленочных солнечных элементах, такие как медь, индий и галлий, хотя и менее ядовиты, чем кадмий, все равно могут вызывать проблемы, если с ними не обращаться должным образом. Широкое использование тонкопленочной солнечной технологии повлечет за собой значительное увеличение добычи и переработки этих компонентов, что может привести к ухудшению состояния окружающей среды на горнодобывающих объектах и большей нагрузке на доступность ресурсов. Кроме того, сложность некоторых тонкопленочных материалов затрудняет переработку, создавая опасения по поводу управления электронными отходами после окончания срока службы солнечного элемента. Без надлежащих решений для решения этих экологических проблем расширение индустрии тонкопленочных солнечных элементов может быть ограничено общественным противодействием и более жесткими ограничениями.

Проницательность по категориям

Как достижения в эффективности ячеек на основе теллурида кадмия повлияют на общий рынок тонкопленочных солнечных элементов?

Согласно анализу, ожидается, что теллурид кадмия будет доминировать в сегменте типов на рынке. Теллурид кадмия в настоящее время доминирует на рынке тонких пленок, поэтому повышение его эффективности укрепит его доминирование. Более высокая эффективность означает больше электроэнергии, вырабатываемой на единицу площади поверхности солнечного элемента. Это приводит к меньшей занимаемой площади, необходимой для обеспечения соответствующей выходной мощности, что делает тонкую пленку теллурида кадмия более привлекательным выбором для приложений с ограниченным пространством, таких как крыши или городские районы. Эта повышенная конкурентоспособность по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечная черепица на крышах, может привести к увеличению доли рынка тонкопленочных солнечных элементов в целом.

Повышенная эффективность ячеек на основе теллурида кадмия может косвенно снизить затраты на рынке тонкопленочных солнечных элементов. Ячейки с более высокой эффективностью генерируют больше электроэнергии, требуя меньше солнечных панелей для удовлетворения определенных энергетических потребностей. Это приводит к снижению затрат на установку, что делает технологию тонкопленочных солнечных элементов более доступной для более широкого круга потребителей и компаний. В результате повышения доступности ожидается, что общий рынок тонкопленочных солнечных элементов значительно вырастет.

Прорывы в эффективности теллурида кадмия могут позволить тонкопленочным солнечным элементам выйти на новые рынки. Благодаря своей превосходной эффективности кристаллические кремниевые солнечные панели в настоящее время являются предпочтительным выбором для крупномасштабных коммунальных проектов. Однако значительные достижения в области эффективности теллурида кадмия могут сделать его конкурентоспособным и в этих приложениях. Это потенциальное расширение в новые секторы рынка, стимулируемое достижениями в области эффективности, приведет к значительному росту всего рынка тонкопленочных солнечных элементов.

Достижения в области эффективности ячеек на основе теллурида кадмия являются ключом к реализации полного потенциала бизнеса тонкопленочных солнечных элементов. Возросшая конкуренция, снижение затрат и доступ к новым сегментам рынка — все это помогает создать более сильный и динамичный рынок для этой потенциальной технологии возобновляемой энергии. Это, вместе с существующим превосходством теллурида кадмия с точки зрения ценообразования и проверенных производственных процессов, делает его долгосрочным лидером рынка тонкопленочных солнечных элементов.

Какие факторы влияют на рост коммерческих и промышленных кровельных установок в отрасли конечного пользователя на рынке?

Согласно анализу, коммерческие и промышленные кровельные установки, как ожидается, будут доминировать в сегменте конечного пользователя на рынке. Методы устойчивого развития становятся все более важными в корпоративной сфере. Многие предприятия ставят амбициозные цели по снижению выбросов углекислого газа и использованию возобновляемых источников энергии. Установка тонкопленочных солнечных элементов на крышах домов дает компаниям практическую возможность продемонстрировать свою приверженность устойчивому развитию и реализовать свои проекты корпоративной социальной ответственности. Такой акцент на экологической ответственности не только улучшает корпоративный имидж, но и привлекает клиентов и инвесторов, обеспокоенных состоянием окружающей среды. Кроме того, некоторые предприятия могут подвергаться давлению со стороны правил или ожиданий заинтересованных сторон, чтобы использовать решения в области возобновляемой энергии, увеличивая расширение установок C&I на крышах.

Тонкопленочные солнечные элементы предоставляют компаниям C&I экономически эффективный способ удовлетворения своих потребностей в энергии. Первоначальная стоимость установки может быть снижена за счет большой долгосрочной экономии на счетах за электроэнергию, когда предприятия вырабатывают чистую энергию. Кроме того, несколько юрисдикций предоставляют денежные стимулы или налоговые льготы исключительно для предприятий, которые занимаются солнечной энергетикой. Эти экономические преимущества в сочетании с более короткими возможными сроками окупаемости солнечных систем в результате технологических разработок делают тонкую пленку финансово привлекательным решением для коммерческих и промышленных зданий. Последующая экономия затрат может оказать прямое влияние на конечный результат компании, делая установки C&I на крышах критически важным фактором общего роста рынка тонкопленочных солнечных элементов.

Технология тонких пленок постоянно совершенствуется, что делает ее еще более подходящей для приложений C&I. Достижения приводят к повышению эффективности преобразования солнечного света в электричество, что означает большую выработку энергии на единицу площади поверхности солнечных элементов. Кроме того, разработка легких и гибких тонкопленочных альтернатив облегчает интеграцию на различные коммерческие и промышленные крыши, в том числе со сложными конструкциями. Это развитие рынка в категории C&I, обусловленное технологическими достижениями, расширяет клиентскую базу и рынок тонкопленочных солнечных элементов, способствуя общей траектории роста отрасли.

Получить доступ к тонкопленочным солнечным элементамМетодология отчета о рынке

Проницательность по странам/регионам

Как улучшенная эффективность тонкопленочных элементов может повысить североамериканский рынок тонкопленочных солнечных элементов?

Согласно анализу, Северная Америка быстро растет на рынке. Тонкопленочные солнечные элементы в настоящее время конкурируют с обычными кристаллическими кремниевыми панелями, которые имеют более высокую эффективность. Тонкопленочные элементы станут более конкурентоспособными по мере того, как технология повышает их эффективность. Это приводит к большему производству электроэнергии на единицу площади поверхности солнечных элементов. В условиях ограниченного пространства, например, на городских крышах, критически важным является уменьшение площади для обеспечения приемлемой выходной мощности. Благодаря более высокой эффективности тонкопленочные солнечные батареи становятся более привлекательным вариантом для различных приложений, что приводит к увеличению доли рынка и общему росту.

Более высокая эффективность напрямую влияет на экономические выгоды для североамериканских потребителей и предприятий. Тонкопленочные элементы с более высокой эффективностью будут генерировать больше энергии, тем самым сокращая расходы на коммунальные услуги и обеспечивая более быструю окупаемость инвестиций в солнечные установки. Это экономическое преимущество может побудить более широкий круг потребителей и предприятий использовать тонкопленочные солнечные технологии, расширяя рынок за пределы ранних последователей. В результате североамериканская индустрия тонкопленочных солнечных батарей будет значительно развиваться за счет большей доступности и проникновения на рынок.

Прорывы в эффективности тонкопленочных элементов могут позволить технологии выйти на новые рыночные категории в Северной Америке. Кристаллический кремний в настоящее время доминирует в крупномасштабных коммунальных проектах из-за своей повышенной эффективности. Однако значительные достижения в области эффективности в тонкопленочных технологиях могут сделать их конкурентоспособными и в этих приложениях. Это потенциальное расширение в новые и прибыльные категории рынка, подкрепленное ростом эффективности, приведет к значительному росту североамериканского рынка тонкопленочных солнечных элементов.

Достижения в области эффективности тонкопленочных элементов меняют правила игры на североамериканском рынке. Эти улучшения значительно увеличат рост рынка тонкопленочных солнечных элементов в Северной Америке за счет повышения конкурентоспособности, предоставления экономических выгод и открытия новых сегментов рынка. Это, в сочетании с текущими переменными, такими как возросшие экологические проблемы и государственная поддержка, делает Северную Америку быстрорастущим рынком с потенциалом играть значительную роль в будущем тонкопленочных солнечных технологий.

Какие факторы позволяют Азиатско-Тихоокеанскому региону удерживать значительную долю на рынке тонкопленочных солнечных элементов?

Согласно анализу, Азиатско-Тихоокеанский регион имеет все возможности для сохранения своей значительной доли рынка в прогнозируемый период (2024-2031 гг.). Правительства по всему Азиатско-Тихоокеанскому региону активно следуют законам и мерам, поощряющим использование возобновляемых источников энергии, таких как тонкопленочные солнечные элементы. Эти инициативы часто включают финансовую помощь для проектов по установке, налоговые льготы для предприятий и домов, которые инвестируют в солнечные панели, и даже тарифы на подачу электроэнергии, которые предоставляют финансовые стимулы для избыточной выработки электроэнергии и ее возврата в сеть. Эта комплексная система поддержки делает тонкопленочные солнечные элементы более финансово выгодным вариантом для более широкого круга региональных потребителей и компаний. В результате спрос на тонкопленочные солнечные элементы растет, укрепляя лидерство Азиатско-Тихоокеанского региона в отрасли.

Экономика многих азиатских стран быстро растет, что приводит к увеличению спроса на энергию. Традиционные источники энергии часто облагаются налогом для удовлетворения растущего спроса, что открывает возможности для альтернатив возобновляемой энергии, таких как тонкопленочные солнечные панели. Кроме того, рост стоимости ископаемого топлива побуждает предприятия и домовладельцев искать более доступные и устойчивые варианты энергии. Тонкопленочные солнечные элементы с их растущей эффективностью и снижающейся стоимостью идеально подходят для удовлетворения этой потребности. Такое сближение экономических переменных делает Азиатско-Тихоокеанский регион идеальным рынком для внедрения тонкопленочных солнечных элементов, способствуя доминированию региона в мировой отрасли.

Общественность и правительство становятся все более осведомленными о влиянии традиционных источников энергии на окружающую среду. Озабоченность по поводу изменения климата и загрязнения воздуха подталкивает азиатские страны к принятию более чистых альтернатив энергии, таких как тонкопленочные солнечные элементы. Правительства включают экологические цели в свои планы развития, которые поощряют использование возобновляемых источников энергии. Кроме того, возросшая осведомленность общественности создает более восприимчивый рынок для тонкопленочных солнечных элементов, поскольку клиенты активно ищут экологически чистые альтернативы. Этот акцент на устойчивости, наряду с экономическими выгодами, служит существенным драйвером для рынка тонкопленочных солнечных элементов в Азиатско-Тихоокеанском регионе, выводя его на передовые позиции в мировой отрасли.

Конкурентная среда

Рынок тонкопленочных солнечных элементов является высококонкурентным, и за долю рынка борются как устоявшиеся, так и растущие конкуренты. Ведущие компании включают First Solar, Hanergy Holding Group, MiaSolé и Solaronix. Конкуренция сосредоточена на таких аспектах, как производственные затраты, повышение эффективности элементов и разнообразие продукции. Вероятны слияния и поглощения, поскольку компании стремятся укрепить свои позиции и расширить свое присутствие. Достижения в области НИОКР оказывают значительное влияние на динамику рынка.

Некоторые из видных игроков, работающих на рынке тонкопленочных солнечных элементов, включают

First Solar, Hanergy Holding Group, MiaSolé, Solaronix, Ascent Solar Technologies, Kaneka Corporation, Oxford PV, Shunfeng International Clean Energy.

Последние разработки

• В июле 2023 года MiaSolé, американский производитель тонкопленочных солнечных панелей, анонсировал новую линейку тандемных солнечных элементов на основе перовскита на кремнии, достигших рекордного сертифицированного КПД 28,0%. Эта технология может значительно повысить эффективность и конкурентоспособность тонкопленочных солнечных элементов.
• В мае 2022 года Hanergy Thin Film Power Group, ведущая китайская компания по производству тонкопленочных солнечных элементов, объявила о массовом производстве своих тонкопленочных солнечных элементов на основе арсенида галлия (GaAs), достигающих эффективности более 30%. Это достижение расширяет границы тонкопленочной технологии и может быть особенно полезным для концентрированных приложений солнечной энергии.
• В декабре 2021 года Министерство энергетики США объявило о финансировании в размере 120 миллионов долларов на исследовательские проекты, направленные на повышение эффективности и доступности фотоэлектрических элементов следующего поколения, включая тонкопленочные солнечные элементы. Эта государственная поддержка свидетельствует о постоянной приверженности развитию этой технологии.
• В июне 2020 года шведская компания по производству тонкопленочных солнечных элементов Midsummer запустила свою новую двустороннюю солнечную панель Duo, специально разработанную для интегрированных в здания фотоэлектрических (BIPV) приложений. Это развитие подчеркивает растущее внимание к интеграции тонкопленочных солнечных элементов в строительные конструкции.
• В феврале 2020 года First Solar, крупный производитель тонкопленочных солнечных панелей, объявил о завершении строительства солнечной электростанции мощностью 200 МВт во Вьетнаме. Этот крупномасштабный проект демонстрирует растущую жизнеспособность тонкопленочной солнечной технологии для коммунальных установок.

Область отчета

Рынок тонкопленочных солнечных элементов, по категориям

Тип

• Теллурид кадмия
• Селенид меди, индия, галлия
• Аморфный кремний

Применение

• Установки на крышах жилых зданий
• Коммерческие и Промышленные установки на крыше
• Наземные установки коммунального масштаба
• Портативные солнечные зарядные устройства и устройства

Технологии

• Автомобилестроение
• Потребительские товары
• Электротехника и электроника
• Строительство

Регион

• Северная Америка
• Европа
• Азиатско-Тихоокеанский регион
• Латинская Америка
• Ближний Восток и Африка

Методология исследования рынка