2025-2037 年全球市场规模、预测和趋势亮点
生物混合太阳能电池 2024 年市场规模为 17 亿美元，预计到 2037 年底将达到 66.8 亿美元，在预测期内（即 2025-2037 年）复合年增长率为 11.1%。 2025年，生物混合太阳能电池的产业规模预计为18.9亿美元。
在消费者和市场参与者对传统太阳能电池对环境影响的认识不断增强的推动下，全球生物混合太阳能电池市场正在经历显着增长。生物混合太阳能电池通过减少碳排放有助于缓解气候变化。预计有几个因素将进一步推动生物混合太阳能电池市场，包括为满足不断增长的电力需求而增加太阳能电池板的利用率、对清洁能源解决方案的更高偏好、碳排放的减少以及住宅屋顶安装的增加。国际能源署 (IEA) 预计，到 2030 年，将有 1 亿个家庭使用太阳能光伏发电，这一数字将超过 2022 年的 2,500 万户，从而实现净零排放。
生物混合太阳能电池将光合蛋白等生物成分与传统光伏材料相结合，具有提高能量转换效率、减少环境影响和降低生产成本等优点。随着城市空间变得更加有限以及太阳能的采用加速，生物混合太阳能电池为屋顶安装提供了一种可行的替代方案，特别是在太阳能潜力较高但大型太阳能发电场空间有限的地区。
IEA 报告称，家庭屋顶光伏 (PV) 系统的安装成本现已达到每瓦约 1 美元，这是一个极具竞争力的定价结构。过去十年，设备和安装相关成本下降了 80% 以上。除了直接购买光伏系统外，新兴的商业模式还提供租赁或租赁选项，其中包括补充维护服务，在某些情况下还包括电费。此外，还建立了新的监管框架，以促进向邻居或其他第三方销售光伏发电，同时还为不同地点的生产和消费提供补偿。
来源：IEA
生物混合太阳能电池市场：增长动力和挑战
增长动力
- 生物混合太阳能电池技术的进步：基因工程、合成生物学和生物技术的惊人进步彻底改变了生物混合太阳能电池的潜力。通过使用尖端的生物材料和组件，研究人员不断改进这些细胞的功能。可扩展性、稳定性和效率。随着公司和消费者越来越意识到生物混合太阳能电池作为灵活、高效和可持续能源的潜力，这些创新正在推动市场需求。综合考虑这些因素，生物混合太阳能电池市场在可再生能源领域日益凸显。
最近，研究人员发现，光活性、含视网膜的膜蛋白细菌视紫红质（bR）是一种在简单性、稳定性和量子效率方面表现出前景的生物增敏剂。在当前的研究中，他们在光阳极敏化 TiO2 太阳能电池中采用了 bR 突变体 D96N，其中结合了廉价的碳基成分，例如氢醌/苯醌 (HQ/BQ) 氧化还原电解质和由多壁碳纳米管 (CNT) 功能化的 PEDOT（聚（3,4-乙撑二氧噻吩））制成的阴极。使用 SEM、TEM 和拉曼对阴极和光阳极进行化学分析使用阻抗谱分析 (EIS)、开路电位衰减 (VOC) 和线性扫描伏安法 (LSV) 来检查 bR-BSC 的电化学性能，该冠军器件的功率转换效率 (PCE) 为 0.16%，填充因子约为 24%，电流密度 (JSC) 为 1.0 mA/cm2，VOC 为 -669 mV。这种 bR 设备使用碳基替代品作为光电阳极、阴极和电解质，这可能会降低价格并大大提高该设备的可持续性。 - 光伏产品的国际贸易增加：太阳能光伏产品贸易的不断增长通过推动创新、降低成本和扩大市场机会，加速了生物混合太阳能电池市场的进步。随着对可再生能源需求的增加，光伏电池、电极和纳米材料等太阳能组件的大规模生产和分销提高了先进材料的可及性，包括生物混合太阳能电池中使用的碳基元素。增加对太阳能光伏技术的投资促进了对替代和环保解决方案的研究，例如基于细菌视紫红质的生物混合电池，它提供了可生物降解和可持续的能源解决方案。
太阳能光伏产品
2020 年贸易额（十亿美元）
2021 年贸易额（十亿美元）
2022 年贸易额（十亿美元）
模块
19.0
32.5
39.3
多晶硅
0.9
2.6
3.2
单元格
2.2
2.2
3.1
晶圆
1.7
3.4
2.9来源：IEA
IEA透露，中国出口大量太阳能光伏产品。 2021年，中国太阳能光伏出口额超过300亿美元，占中国五年贸易顺差的近7%。此外，多晶硅、硅片、电池和组件等光伏相关产品的全球贸易额到 2021 年将超过 400 亿美元，比 2020 年增长 70% 以上。
挑战
- 来自传统太阳能的激烈竞争：主要限制是传统太阳能电池板（例如硅基光伏发电）长期占据主导地位。这些传统技术效率更高、历史更长、生产成本更低。因此，它们面临着激烈的竞争，并且在可靠性和效率方面经常超过生物混合太阳能电池。生物混合电池的采用可能会受到现有太阳能技术的竞争的限制，特别是在性能和成本效益是主要优先考虑的生物混合太阳能电池市场。
- 扩大生产，同时优化成本效率：在生物混合太阳能电池的制造过程中加入生物材料和生物可能会增加该过程的复杂性和不可预测性。实现可靠的大规模生产对于生物杂交细胞的商业可行性至关重要。由于这种放大过程，生物混合太阳能电池的成本可能会增加，这需要对研发和生产基础设施进行大量投资。这些困难表明，解决成本效益、可扩展性和效率问题对于击败传统太阳能技术的竞争并增加生物混合太阳能电池市场需求至关重要。
生物混合太阳能电池市场：主要见解
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基准年 |
2024 |
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预测年份 |
2025-2037 |
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复合年增长率 |
11.1% |
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基准年市场规模（2024 年） |
17亿美元 |
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预测年份市场规模（2037) |
66.8亿美元 |
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区域范围 |
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生物混合太阳能电池细分
材料（硅晶体、碲化镉、砷化镓、其他）
到 2037 年底，硅晶体细分市场将占据生物混合太阳能电池市场超过 42.4% 的份额。长期以来，硅晶体一直是太阳能业务的关键组成部分。由于其耐用性和完善的生产技术，硅晶体在生物混合太阳能电池市场中仍然发挥着重要作用。根据趋势，向硅基电池添加生物元素以提高可持续性和效率的研究仍在进行中。通过将生物组件的创造性与硅的可靠性相融合，这种混合技术旨在生产性能更好的新一代生物混合太阳能电池。
应用（电池存储、太阳能照明、商业、军事和航空航天、其他）
电池存储领域是生物混合太阳能电池市场，有望在评估期内占据重要份额。塑造生物混合太阳能电池市场行业趋势的两个重要应用是太阳能照明和电池存储。电池存储系统的使用不断增长，因为它们与生物混合太阳能电池协同工作，存储白天产生的额外能量，以供夜间或阴天条件下使用。通过提高离网和远程应用的可靠性以及解决太阳能的零星特性，这一趋势使生物混合太阳能电池成为一系列设置的可行选择。
我们对全球生物混合太阳能电池市场的深入分析包括以下细分市场：
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材质 |
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应用 |
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定制此报告生物混合太阳能电池产业 - 区域概要
北美市场统计数据
到 2037 年，北美生物混合太阳能电池市场的收入份额将超过 36.5%。该地区拥有强大的科学生态系统和对可持续发展的奉献精神。公司和研究组织正在共同努力创造更具可扩展性和效率的生物混合太阳能电池技术。政府对绿色项目的投资以及对可再生能源的重视也推动了太阳能电池的使用。
由于对可再生能源的投资增加、生物技术和纳米材料的前沿研究以及对可持续能源解决方案的大力推动，美国的生物混合太阳能电池市场正在不断增长。支持清洁能源创新的联邦和州级政策以及机构的资助正在推动生物混合太阳能电池的进步。一流大学和研究中心的存在使得高效生物混合太阳能技术的开发成为可能，特别是那些采用碳基组件的技术。此外，对传统太阳能电池的环保和可生物降解替代品的需求不断增长，这符合美国减少碳足迹和实现能源独立的承诺，从而进一步推动生物混合太阳能电池市场的增长。
此外，美国商务部于 2024 年 10 月 1 日发布了对越南、马来西亚、泰国和柬埔寨制造的晶硅电池板和电池征收反补贴税的初步决定。预计稍后将作出反倾销税初步裁决；关税范围从0%到300%。这些关税旨在保护国内制造商，同时推动绕过贸易限制的新兴太阳能解决方案的创新。
此外，凭借巨大的太阳能潜力和政府对绿色创新的支持，加拿大正在投资下一代太阳能技术，包括生物混合太阳能电池。此外，加拿大努力实现碳中和，并承诺减少对化石燃料的依赖，为新兴太阳能技术创造了有利的环境。加拿大自然资源部披露，过去20年太阳能光伏发电装机容量显着增长，2022年达到6騜兆瓦。2022年，加拿大生产了约4,323吉瓦时的太阳能，足以为超过47万个加拿大普通家庭供电。因此，太阳能光伏发电使用的增加正在显着扩大市场规模。
亚太地区市场分析
预计亚太地区的生物混合太阳能电池市场将在预测期内大幅增长。预计亚太地区将以最高的速度扩张，特别是日本和印度等国家，这些国家表现出对可持续能源解决方案的坚定承诺。在生物混合太阳能电池市场中，旨在提高这些尖端太阳能电池的效率和可扩展性的研究和开发工作正在蓬勃发展。此外，该地区对新型能源的需求和环境可持续性的重要性正得到越来越广泛的认可。这些因素共同推动了生物混合太阳能电池市场的发展，并使亚太地区成为该地区潜在的发展中心。
作为世界上最大的太阳能生产国和消费国，中国正在大力投资下一代太阳能技术，包括生物混合太阳能电池，以提高效率和可持续性。政府促进清洁能源的政策以及大量的研发资金加速了生物混合太阳能技术的创新，推动了生物混合太阳能电池市场的增长。此外，中国在光伏供应链中的主导地位以及大规模生产方面的专业知识使生物混合太阳能电池能够更快地商业化，使其成为该国可再生能源组合中的一个有希望的补充。
此外，IEA 还强调，自 2011 年以来，中国在太阳能光伏价值链上创造了超过 30 万个制造业就业岗位，并在新增光伏发电产能方面投资超过 500 亿美元，是欧洲的十倍。中国目前占各个级别太阳能电池板产量的80%以上，包括多晶硅、硅锭、硅片、电池和组件。中国占全球光伏需求的比例增加了一倍多。此外，自2017年以来，中国对马来西亚和越南的投资使这两个国家成为光伏产品的重要出口国，分别贡献了各自贸易顺差的10%和5%左右。这些因素共同推动了该国生物混合太阳能电池市场的发展。
根据国家太阳能任务的雄心勃勃的太阳能目标，印度正在积极投资创新太阳能电池，以提高效率和可持续性。具有成本效益的研究设施、熟练的劳动力以及强大的学术与工业合作支持了生物混合太阳能解决方案的开发。此外，该国对经济实惠且环保的替代品的关注与利用可生物降解材料的生物混合太阳能电池相一致。随着印度作为全球太阳能中心的地位不断增强，太阳能光伏技术的贸易和投资的增加进一步加速了生物混合太阳能电池的采用和商业化。
此外，新闻信息局表示，凭借超过 200 吉瓦装机容量的骄人成绩，印度的可再生能源之路已达到一个重要里程碑。这一成就表明了该国致力于建设由生物能源、风能、太阳能和水力发电等广泛可再生资源驱动的可持续能源未来。国家绿色氢能使命、PM-KUSUM、PM Surya Ghar 和太阳能光伏组件 PLI 计划等积极努力体现了政府对提高能源发电能力同时降低对化石燃料依赖的战略承诺。
主导生物混合太阳能电池市场的公司
- Heliatek 有限公司
- 公司概览
- 业务战略
- 主要产品
- 财务业绩
- 关键绩效指标
- 风险分析
- 近期发展
- 区域业务
- SWOT 分析
- First Solar, Inc.
- SunPower 公司
- SolarWindow Technologies, Inc.
- 牛津光伏有限公司 (Oxford PV)
- 英联邦科学与工业研究组织
- Solaronix SA
- Dyesol 有限公司
- Exeger Operations AB
- G24 电力有限公司
生物混合太阳能电池市场上的公司根据产品质量相互竞争。该市场的主要公司专注于增加研发支出、制造设施、基础设施和价值链整合的机会。通过使用这些策略，生物混合太阳能电池制造商可以满足不断增长的需求、保持竞争力、创造尖端产品和技术、降低生产成本并扩大客户群。
本文介绍了多家生物混合太阳能电池公司，包括
In the News
- 2024 年 3 月，澳大利亚国家研究机构 CSIRO 创造了尖端的印刷柔性太阳能电池技术，作为 SpaceX Transporter-10 任务的一部分，该技术今天已通过澳大利亚最大的私人卫星 Optimus-1 成功发射进入轨道。
- 2024 年 1 月，下一代太阳能技术的领导者 Oxford PV 创造了全球最高效太阳能电池板的新纪录，标志着清洁能源革命的分水岭。该面板与弗劳恩霍夫太阳能系统研究所合作开发，转换效率达到创纪录的 25%，明显高于更常见的商业模块 21-23% 的效率。
作者致谢: Dhruv Bhatia
- Report ID: 7267
- Published Date: Mar 03, 2025
- Report Format: PDF, PPT
