Globale Marktgröße, Prognose und Trendhighlights für 2025–2037
Der Markt für organische Solarzellen betrug im Jahr 2024 227,74 Millionen US-Dollar und wird bis Ende 2037 schätzungsweise 3,39 Milliarden US-Dollar erreichen, was einem durchschnittlichen jährlichen Wachstum von 23,1 % im Prognosezeitraum, d. h. 2025–2037, entspricht. Im Jahr 2025 wird die Branchengröße organischer Solarzellen auf 280,35 Millionen US-Dollar geschätzt.
Organische Solarzellen nehmen aufgrund der steigenden Nachfrage nach gebäudeintegrierten Photovoltaikprodukten (BIPV) zu, die einem Gebäude Funktionalität verleihen, was das Wachstum auf dem Markt für organische Solarzellen vorantreibt. Gebäude, die diese Technologie nutzen, werden zu Energieerzeugern und nicht zu Verbrauchern. BIPVs schützen Gebäude vor Lärm und Wetter. Darüber hinaus sorgen sie für eine Wärmedämmung. Für BIPVs sind keine Halterungen und Schienen erforderlich. Diese Technik senkt die Gesamtkosten für Installation und Baumaterial. Ihre Beliebtheit nimmt stetig zu, da Architekten und Designer BIPV-Produkte kreativ einsetzen und Hersteller neue Produkte entwickeln, um den wachsenden Markt für organische Solarzellen zu bedienen.
Die organische Solarzellenindustrie kann erneuerbare Energielösungen mit Vorteilen anbieten, darunter geringes Gewicht, Flexibilität und die Möglichkeit reduzierter Produktionskosten. Dennoch erforscht und entwickelt der Sektor organischer Solarzellen immer noch Lösungen für Probleme, darunter einen geringeren Wirkungsgrad im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen auf Siliziumbasis und Stabilitätsprobleme unter verschiedenen Umgebungsbedingungen. Als Solarzellen der dritten Generation verwenden organische Solarzellen (OSCs) organisches Polymermaterial als lichtabsorbierende Schicht. Sie gehören zu den neuesten Innovationen in der Photovoltaik (PV). Organische Solarzellen zielen darauf ab, eine Photovoltaiklösung (PV) bereitzustellen, die weniger Energie verbraucht und im Boden reichlich vorhanden ist.
Solarenergieexperten betonen, wie wichtig es ist, in den nächsten zehn Jahren einen jährlichen weltweiten Zuwachs der Photovoltaik (PV)-Kapazität von mindestens 25 % aufrechtzuerhalten. Bis 2050 ist ein solcher Anstieg notwendig, um ein globales Energiesystem zu erreichen, das klimaneutral ist. Schätzungen zufolge müssen bis 2050 weltweit mehr als 75 Terawatt Solarenergie installiert werden, um die Ziele zur Reduzierung der CO2-Emissionen zu erreichen.
Markt für organische Solarzellen: Wachstumstreiber und Herausforderungen
Wachstumstreiber
- Zunehmende Zusammenarbeit bei der Technologieentwicklung: Regierung, Unternehmen und akademische Parteien gehen zunehmend Partnerschaften ein und arbeiten zusammen, um Innovationen und den Markt für organische Solarzellen zu unterstützen. Durch kooperative Forschungskooperationen, Technologietransfervereinbarungen und strategische Allianzen kann die Technologie für organische Solarzellen schneller entwickelt und kommerziell nutzbar gemacht werden, was neue Möglichkeiten für die Erweiterung und Segmentierung des Marktes für organische Solarzellen eröffnet. Darüber hinaus kann die Zusammenarbeit mit nachgelagerten Industrien und Endverbrauchern dabei helfen, präzise Anwendungsanforderungen zu ermitteln und die Produktentwicklung voranzutreiben, um die Verbrauchernachfrage zu befriedigen.
Durch hochwertige gemeinsame Forschungs- und Entwicklungspartnerschaften und Lizenzen bietet NREL bedeutenden Unternehmen Zugang zu technologischen Fortschritten. ConocoPhillips' neue Absorbermaterialien für organische Photovoltaiksysteme, Plextronics' Kontakt Entwicklung und Lebensdauer organischer Solarzellen, Mehrkomponentensysteme für Infrarotabsorption von TDA Research, Luna Innovations' Kohlenstoff-Nanoblatt-Elektroden für organische Solarzellen, Konarka, TOTAL, Solarmer, Verteidigungsministerium und andere sind einige Beispiele früherer und laufender industrieller Kooperationen. - Zunehmende staatliche Programme und Richtlinien, die das Wachstum fördern: Regierungsprogramme und Vorschriften, die die Nutzung erneuerbarer Energien fördern, treiben die Expansion des Marktes für organische Solarzellen voran. Zahlreiche Länder haben Einspeisetarife, Steuererleichterungen, Subventionen und Ziele für erneuerbare Energien eingeführt, um Investitionen in die Solarstromerzeugung zu fördern. Mehrere Regionen entwickeln Strategien für den Übergang zu Gebäuden mit extrem niedrigem Energieverbrauch, um die verschiedenen Probleme im Zusammenhang mit dem Klimawandel zu lösen.
Das Ziel der EU, bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent der Geschichte zu werden, hängt von Gebäuden ab, die auf dem Kontinent die meiste Energie verbrauchen. Die EU hat vorgeschrieben, dass alle Neubauten über Niedrigstenergiegebäude verfügen müssen. Dies wird bis 2028 für neue öffentliche Gebäude und bis 2030 für alle anderen Neubauten durch strengere Bedingungen für emissionsfreies Bauen ersetzt. Im Jahr 2030 werden als neue Gebäudeanforderung Niedrigstenergiegebäude durch Nullemissionsgebäude ersetzt. - Aufkommen transparenter und anpassungsfähiger organischer Solarzellenmodule: Flexible und transparente organische Solarzellenmodule werden in der Branche aufgrund der jüngsten Entwicklungen in der Materialwissenschaft und in den Produktionsprozessen immer beliebter. Der Einsatzbereich der organischen Solarzellentechnologie kann durch die Integration dieser Module in Fenster, gekrümmte Oberflächen und sogar tragbare Elektronikgeräte erhöht werden. Aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit und Designflexibilität sind flexible und transparente organische Solarzellenmodule für den Einsatz in Konsumgütern, Automobilen und tragbaren Elektronikanwendungen attraktiv.
Ultraflexible organische Solarzellen (OPVs) sind leicht, transparent und flexibel, was sie zu attraktiven Optionen für Stromquellen der nächsten Generation macht. Die ultraflexiblen, dehnungsbeständigen, semitransparenten organischen Solarzellen haben eine Dicke von weniger als 2 µm. Die nanoskaligen dünnen Metallelektroden (weniger als 10 nm) verfügen über eine konforme Oberflächenbedeckung, was zu einer hohen Dehnungsbeständigkeit und einer sehr geringen Biegesteifigkeit führt.
Herausforderungen
- Hohe Einrichtungskosten bei organischen Solarzellensystemen: Gebäudeintegrierte Photovoltaiksysteme wurden entwickelt, wobei der Schwerpunkt auf der Beschleunigung des Einsatzes solarelektrischer Systeme, einschließlich organischer Photovoltaiksysteme, liegt. Dies trägt zu einer höheren Integration der Designkosten vor der Implementierung bei. Dies erweist sich als eine der Hauptursachen für die Zurückhaltung auf dem Markt für organische Solarzellen. Vergleicht man die organische Solarzellentechnologie mit herkömmlichen Solartechnologien, könnten die Anschaffungskosten, einschließlich Materialien, Produktionsausrüstung sowie Forschung und Entwicklung, wesentlich höher sein. Darüber hinaus stehen Hersteller organischer Solarzellen vor erheblichen Schwierigkeiten, die Produktion auf ein kommerzielles Niveau zu steigern und gleichzeitig Kosteneffizienz und Qualitätskontrolle zu wahren. Um diese Hindernisse zu überwinden, sind erhebliche Investitionen, Teamarbeit und Kreativität in der gesamten Wertschöpfungskette erforderlich.
- Ineffizient im Vergleich zu Solarzellen auf Siliziumbasis: Eine der größten Herausforderungen für den Markt für organische Solarzellen ist der geringere Wirkungsgrad organischer Photovoltaikzellen im Vergleich zu Standardsolarzellen auf Siliziumbasis. Obwohl die Technologie organischer Solarzellen in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht hat, ist ihr Wirkungsgrad immer noch geringer als der von Solarzellen auf Siliziumbasis. Dieser Leistungsunterschied beeinträchtigt die Wettbewerbsfähigkeit der organischen Solarzellentechnologie in einigen Anwendungen, insbesondere bei großen Solarkraftwerken, bei denen Effizienz für die Wirtschaftlichkeit wichtig ist. Das größte Hindernis für die Kommerzialisierung der Technologie ist ihr vergleichsweise geringer Wirkungsgrad bei der Energieumwandlung im Vergleich zu anorganischen Silizium-Solarzellen.
Markt für organische Solarzellen: Wichtige Erkenntnisse
| Berichtsattribut | Einzelheiten |
|---|---|
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Basisjahr |
2024 |
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Prognosejahr |
2025-2037 |
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CAGR |
23,1 % |
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Marktgröße im Basisjahr (2024) |
227,74 Millionen US-Dollar |
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Prognosejahr der Marktgröße (2037) |
3,39 Milliarden US-Dollar |
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Regionaler Geltungsbereich |
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Segmentierung organischer Solarzellen
Typ (Farbstoffsensibilisierte nanokristalline Solarzellen, PN-Verbindungsstruktur)
Das Segment der farbstoffsensibilisierten nanokristallinen Solarzellen dürfte bis Ende 2037 einen Marktanteil von mehr als 55,7 % des Marktes für organische Solarzellen ausmachen. Diese farbstoffsensibilisierten nanokristallinen Solarzellen sind aufgrund ihrer Erschwinglichkeit und respektablen Effizienz eine beliebte Option für eine Vielzahl von Anwendungen. Aufgrund der Fortschritte in der Materialwissenschaft, dem Gerätedesign und den Herstellungsprozessen sind organische Solarzellen aufgrund ihrer höheren Effizienz und längeren Lebensdauer heute wettbewerbsfähiger als herkömmliche Solarzellen.
Aber trotz der Dominanz farbstoffsensibilisierter nanokristalliner Solarzellen nehmen auch PN-Übergangsstrukturen zu. Diese Strukturen erfreuen sich immer größerer Beliebtheit, da sie stabiler und effizienter sind als farbstoffsensibilisierte nanokristalline Solarzellen.
Es wird prognostiziert, dass beide Segmente auch in Zukunft weiter expandieren und innovativ sein werden. Aufgrund ihrer Erschwinglichkeit und Anpassungsfähigkeit werden farbstoffsensibilisierte nanokristalline Solarzellen wahrscheinlich weiterhin den Markt für organische Solarzellen dominieren. Da die technologischen Entwicklungen jedoch zu einer verbesserten Leistung und Zuverlässigkeit führen, wird erwartet, dass PN Junction Structure an Bedeutung gewinnt.
Anwendung (gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV), tragbare Elektronik, Verteidigungsanwendungen, konventionelle Solarenergie, andere)
Gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) wird voraussichtlich einen erheblichen Marktanteil bei organischen Solarzellen erreichen. Die Fähigkeit von BIPV-Systemen, Solarpaneele reibungslos in Gebäudestrukturen zu integrieren und sowohl Energieerzeugung als auch architektonische Vorteile zu bieten, hat zu ihrer zunehmenden Beliebtheit geführt. Der wachsende Bedarf an nachhaltigen Gebäudelösungen und staatlichen Programmen, die die Einbindung erneuerbarer Energiequellen fördern.
Andererseits wächst auch das Segment der tragbaren Elektronik mit einem erheblichen Anteil. Die leichten und flexiblen Eigenschaften der organischen Solarzellentechnologie machen sie ideal für tragbare elektronische Geräte, einschließlich tragbarer Technologie, Tablets und Smartphones.
Darüber hinaus entfiel ein erheblicher Teil des Geschäfts mit organischen Solarzellen auf Verteidigungsanwendungen. Die Technologie organischer Solarzellen wird in der Verteidigungsindustrie zunehmend für Anwendungen wie unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) und tragbare Stromerzeugung für Soldaten in abgelegenen Gebieten eingesetzt. Obwohl es sich um eine kleinere Marktkategorie für organische Solarzellen handelt, behielten konventionelle Solaranwendungen einen erheblichen Marktanteil. Um die Effizienz zu steigern und die Kosten zu senken, wird die Technologie organischer Solarzellen in herkömmliche Solaranlagen integriert.
Unsere eingehende Analyse des globalen Marktes für organische Solarzellen umfasst die folgenden Segmente:
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Typ |
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Anwendung |
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Diesen Bericht anpassenOrganische Solarzellenindustrie – Regionale Zusammenfassung
Nordamerikanische Marktstatistiken
Es wird erwartet, dass der nordamerikanische Markt für organische Solarzellen bis 2037 einen Umsatzanteil von über 36,7 % erreichen wird. Die Branche wird hauptsächlich durch Investitionen und technologische Fortschritte vorangetrieben, insbesondere in Bereichen wie Luft- und Raumfahrt und Militär. Große Unternehmen wie Boeing und Lockheed Martin, die große Investitionen in erneuerbare Energielösungen, einschließlich organischer Solarzellentechnologie, fördern, beleben die nordamerikanische Industrie zusätzlich.
Die USA sind führend, da sich die Menschen der Eigenschaften organischer Solarzellenprodukte immer bewusster werden. Über die Luft- und Raumfahrt und Verteidigung hinaus werden organische Solarzellen in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, darunter Unterhaltungselektronik, gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) und Landwirtschaft. Die geringen Wirkungsgrade organischer Solarzellen hängen mit ihren geringen Exzitonendiffusionslängen und geringen Ladungsträgermobilitäten zusammen. Diese beiden Eigenschaften führen letztendlich zur Verwendung dünner aktiver Schichten, die sich auf die Gesamtleistung des Geräts auswirken. Darüber hinaus bleibt die Betriebslebensdauer organischer Solarzellenmodule deutlich geringer als die von anorganischen Geräten.
Auf der anderen Seite spiegelt sich in Kanada der wachsende Bedarf an kreativen technologischen Entwicklungen und nachhaltigen Energielösungen in diesen Sektoren wider. Einführung der organischen Solarzellentechnologie. Ziel der aktuellen Forschung ist es, die Lebensdauer und Effizienz von Geräten zu verlängern. Die Verbesserung des Absorbermaterials hat bereits zu erheblichen Effizienzsteigerungen geführt, und es werden derzeit Forschungsarbeiten zur weiteren Optimierung der Absorber und zur Schaffung organischer Multijunction-Designs durchgeführt. Es werden alternative Kontaktmaterialien und eine bessere Verkapselung erforscht, um den Zellverfall zu verlangsamen und die Zelllebensdauer auf ein für die Industrie sinnvolles Niveau zu verlängern.
Marktanalyse im asiatisch-pazifischen Raum
Der Markt für organische Solarzellen im asiatisch-pazifischen Raum befindet sich in einem erheblichen Wandel, wobei das beschleunigte Wachstum vor allem auf zunehmende Forschung und Entwicklung zurückzuführen ist. Der Fokus der Region auf organische Solarzellen und die Entwicklung anderer Technologien für erneuerbare Energien weckt den Optimismus, dass der asiatisch-pazifische Markt im geplanten Zeitraum kräftig wachsen wird. Aufgrund der wachsenden Technologie für organische Solarzellenprodukte (OPV) und der wachsenden Nachfrage nach organischen Solarzellen sowohl im gewerblichen als auch im privaten Bereich.
In Indien ist die Integration von Solarzellentechnologien der dritten Generation mit flexiblen und konformen Oberflächen vielversprechend. Forscher am IIT Kanpur haben organische Solarzellen mithilfe einer Kombination aus dem organischen Polymer PTB7 als Donor und PCBM als Akzeptor entwickelt. Die Geräte wurden auf undurchsichtigen Stahlsubstraten gebaut und verfügten über eine MoO3/Au/MoO3-Oberelektrode. Die Forschung am IIT Kanpur demonstrierte die Integration mehrschichtiger Elektroden in der MoO3/Au/MoO3-Anordnung mit organischen Solarzellen. Diese Elektroden haben eine größere optische Transmission als metallische Elektroden. Die Geräte mit mehrschichtigen Elektroden zeigten eine 1,5-fache Verbesserung der Photovoltaikleistung im Vergleich zu Geräten mit einschichtigen oberen Metallelektroden aus Gold.
In China befeuert die zunehmende Betonung der Verbesserung erneuerbarer Energietechnologien, insbesondere organischer Solarzellen, die Hoffnung auf eine starke Expansion des Marktes für organische Solarzellen. Im August 2024 entwickelten und produzierten Forscher der Wuhan University of Technology in China einen neuartigen Nicht-Fulleren-Akzeptor für organische Solarzellen. Eines ihrer hergestellten Geräte hatte den höchsten zertifizierten Wirkungsgrad, der jemals für organische Single-Junction-Solarzellen gemessen wurde. Die Wissenschaftler entwickelten und synthetisierten L8-ThCl, einen neuen Nicht-Fulleren-Akzeptor, der als dritte Komponente in Verbindung mit einem PM6:L8-BO-Wirtssystem dienen wird. Sie behaupten, dass die Zugabe von L8-ThCl dazu beigetragen hat, die Nanofibrillen von Polymerspendern zu erweitern und zu definieren.
Unternehmen, die den Markt für organische Solarzellen dominieren
- Merck KGaA
- Unternehmensübersicht
- Geschäftsstrategie
- Wichtige Produktangebote
- Finanzielle Leistung
- Wichtige Leistungsindikatoren
- Risikoanalyse
- Neueste Entwicklung
- Regionale Präsenz
- SWOT-Analyse
- Heliatek GmbH
- BELECTRIC GmbH
- RÜSTUNG
- Heraeus-Gruppe
- SUNEW
- Solarmer Energy, Inc.
- DisaSolar
- InfinityPV
- Eight19
- ENI
Führende Unternehmen für organische Solarzellen engagieren sich aktiv in der Forschung und Entwicklung, um Innovationen zu entwickeln und neue Produkte einzuführen, um sich einen Wettbewerbsvorteil zu sichern. Die meisten Top-Unternehmen sind für ihre Kompetenz in der organischen Photovoltaik-Technologie sowie für große Forschungs- und Entwicklungsinvestitionen bekannt. Zu den langfristigen Wachstumsplänen für den Markt für organische Solarzellen gehören Investitionen, Produktion, Expansion, Vertriebsvereinbarungen, Kooperationen, Neugründungen, Fusionen und Übernahmen.
In the News
- Im September 2024 erfand NextGen Nano, ein High-Tech-Unternehmen mit Sitz in Großbritannien, die organische Solarzellentechnologie, die die unflexiblen, undurchsichtigen Siliziumsubstrate herkömmlicher Solarmodule durch dünnes, leichtes und abstimmbares fluordotiertes Zinnoxid (FTO) ersetzen kann. Dank technologischer Fortschritte können organische Solarzellen nun auf praktisch jeder Oberfläche eingesetzt werden, einschließlich Fenstern, Wänden, Autodächern und sogar tragbaren Geräten.
- Im April 2022 arbeitete die ARMOR Group, der weltweit führende Anbieter organischer Solarzellen (OPV), mit Epishine zusammen, einem bedeutenden Akteur in der Entwicklung und Produktion gedruckter organischer Solarzellen, die sich derzeit auf Indoor-OPV konzentrieren, um die globale OPV-Branche zu stärken und zu erweitern.
Autorenangaben: Dhruv Bhatia
- Report ID: 3513
- Published Date: Apr 08, 2025
- Report Format: PDF, PPT
