Tamaño del mercado global, pronóstico y tendencias destacadas durante 2025-2037
El tamaño del mercado de células solares orgánicas fue de 227,74 millones de dólares en 2024 y se estima que alcanzará los 3390 millones de dólares a finales de 2037, expandiéndose a una tasa compuesta anual del 23,1 % durante el período previsto, es decir, 2025-2037. En 2025, el tamaño de la industria de las células solares orgánicas se estima en 280,35 millones de dólares.
Las células solares orgánicas están creciendo debido a la creciente demanda de productos fotovoltaicos integrados en edificios (BIPV), que aportan funcionalidad a un edificio, lo que está impulsando el crecimiento en el mercado de células solares orgánicas. Los edificios que emplean esta tecnología se convierten en productores de energía en lugar de consumidores. Los BIPV protegen los edificios del ruido y el clima. Además, proporcionan aislamiento térmico. Los BIPV no requieren soportes ni rieles; esta técnica reduce el costo total de instalación y materiales de construcción. Su popularidad ha ido aumentando constantemente desde que los arquitectos y diseñadores emplean productos BIPV de forma creativa, mientras que los productores crean nuevos productos para satisfacer el creciente mercado de células solares orgánicas.
La industria de las células solares orgánicas puede ofrecer soluciones de energía renovable con beneficios, incluido el peso ligero, la flexibilidad y la posibilidad de reducir los costos de producción. Sin embargo, el sector de las células solares orgánicas todavía está investigando y desarrollando soluciones para problemas, incluida una eficiencia reducida en comparación con las células solares convencionales basadas en silicio y problemas de estabilidad en una variedad de condiciones ambientales. Como célula solar de tercera generación, las células solares orgánicas (OSC) utilizan material polimérico orgánico como capa absorbente de luz. Se encuentran entre las innovaciones más recientes en energía fotovoltaica (PV). El objetivo de las células solares orgánicas es ofrecer una solución fotovoltaica que utilice menos energía y sea abundante en el suelo.
Durante los próximos diez años, los expertos en energía solar destacan la importancia de mantener un aumento global anual de la capacidad fotovoltaica (PV) de al menos un 25 %. Para 2050, ese aumento es necesario para lograr un sistema energético global que sea climáticamente neutro. Se prevé que se deberán instalar más de 75 teravatios de energía solar en todo el mundo de aquí a 2050 para cumplir los objetivos de reducción de emisiones de carbono.
Mercado de células solares orgánicas: impulsores del crecimiento y desafíos
Impulsores de crecimiento
- Aumentar la colaboración en el desarrollo tecnológico: los gobiernos, las empresas y el mundo académico forman cada vez más asociaciones y trabajan juntos para apoyar la innovación y el mercado de células solares orgánicas. A través de colaboraciones de investigación cooperativa, acuerdos de transferencia de tecnología y alianzas estratégicas, la tecnología de células solares orgánicas puede desarrollarse y volverse comercialmente viable más rápidamente, abriendo nuevas oportunidades para la extensión y segmentación del mercado de células solares orgánicas. Además, trabajar junto con industrias transformadoras y usuarios finales puede ayudar a localizar necesidades de aplicaciones precisas y desarrollar productos derivados para satisfacer la demanda de los consumidores.
A través de licencias y asociaciones conjuntas de investigación y desarrollo de alto valor, NREL brinda a empresas importantes acceso a avances tecnológicos. ConocoPhillips' nuevos materiales absorbentes para sistemas fotovoltaicos orgánicos, Plextronics' contacto desarrollo y vida útil de células solares orgánicas, sistemas multicomponentes para absorción infrarroja de TDA Research, Luna Innovations' electrodos de nanoláminas de carbono para células solares orgánicas, Konarka, TOTAL, Solarmer, el Departamento de Defensa y otros son algunos ejemplos de colaboraciones industriales anteriores y en curso. - Programas y políticas gubernamentales en aumento que promueven el crecimiento: Los programas y regulaciones gubernamentales que fomentan el uso de energía renovable están impulsando la expansión del mercado de células solares orgánicas. Numerosas naciones han promulgado tarifas de alimentación, exenciones fiscales, subsidios y objetivos de energía renovable para promover la inversión en generación de energía solar. Varias regiones están creando estrategias para la transición a edificios de energía ultrabaja para resolver las diferentes preocupaciones relacionadas con el cambio climático.
La ambición de la UE de convertirse en el primer continente climáticamente neutro de la historia para 2050 depende de los edificios, que utilizan la mayor cantidad de energía del continente. La UE ha hecho obligatorio que todas las construcciones nuevas tengan edificios de consumo de energía casi nulo. Esto será reemplazado por condiciones de construcción de cero emisiones más estrictas para 2028 para los nuevos edificios públicos y en 2030 para todas las demás estructuras nuevas. En 2030, los edificios de consumo de energía casi nulo se sustituirán por edificios de cero emisiones como nuevo requisito de construcción. - Aparición de módulos de células solares orgánicas transparentes y adaptables: los módulos de células solares orgánicas flexibles y transparentes se están volviendo cada vez más populares en la industria debido a los recientes avances en la ciencia de los materiales y los procesos de producción. El alcance de los usos de la tecnología de células solares orgánicas se puede aumentar integrando estos módulos en ventanas, superficies curvas e incluso dispositivos electrónicos portátiles. Debido a su adaptabilidad y flexibilidad de diseño, los módulos de células solares orgánicas flexibles y transparentes son atractivos para su uso en aplicaciones de productos de consumo, automoción y electrónica portátil.
Las células solares orgánicas ultraflexibles (OPV) son ligeras, transparentes y flexibles, lo que las convierte en opciones atractivas para fuentes de energía de próxima generación. Las células solares orgánicas ultraflexibles, semitransparentes y resistentes a la deformación tienen un grosor de menos de 2 µm. Los electrodos metálicos finos a nanoescala (menos de 10 nm) tienen una cobertura superficial conformada, lo que da lugar a una gran durabilidad a la deformación y una rigidez a la flexión muy baja.
Desafíos
- Alto coste de instalación en sistemas de células solares orgánicas: los sistemas fotovoltaicos integrados en edificios se han desarrollado con especial énfasis en acelerar el despliegue de sistemas eléctricos solares, incluidos los sistemas fotovoltaicos orgánicos. Esto contribuye a una mayor integración de los costos previos a la implementación del diseño. Esto resulta ser una fuente importante de restricción del mercado de células solares orgánicas. Al comparar la tecnología de células solares orgánicas con las tecnologías solares tradicionales, los gastos iniciales, incluidos materiales, equipos de fabricación e investigación y desarrollo, podrían ser sustancialmente mayores. Además, los fabricantes de células solares orgánicas enfrentan considerables dificultades para aumentar la producción a niveles comerciales y al mismo tiempo preservar la rentabilidad y el control de calidad. Se necesitarán importantes inversiones, trabajo en equipo y creatividad en toda la cadena de valor para superar estos obstáculos.
- Ineficiente en comparación con las células solares basadas en silicio: uno de los principales desafíos que enfrenta el mercado de células solares orgánicas es la eficiencia reducida de las células fotovoltaicas orgánicas en comparación con las células solares estándar basadas en silicio. Si bien la tecnología de las células solares orgánicas ha avanzado significativamente en los últimos años, su eficiencia sigue siendo menor que la de las células solares basadas en silicio. Esta brecha de rendimiento obstaculiza la competitividad de la tecnología de células solares orgánicas en algunas aplicaciones, particularmente en las plantas de energía solar a gran escala donde la eficiencia es importante para la viabilidad económica. El mayor obstáculo para la comercialización de esta tecnología es su eficiencia de conversión de energía comparativamente baja en comparación con las células solares de silicio inorgánico.
Mercado de células solares orgánicas: información clave
| Atributo del informe | Detalles |
|---|---|
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Año base |
2024 |
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Año de pronóstico |
2025-2037 |
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CAGR |
23,1% |
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Tamaño del mercado del año base (2024) |
227,74 millones de dólares |
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Tamaño del mercado del año previsto (2037) |
3.390 millones de dólares |
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Alcance Regional |
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Segmentación de células solares orgánicas
Tipo (células solares nanocristalinas sensibilizadas por colorante, estructura de unión PN)
Es probable que el segmento de células solares nanocristalinas sensibilizadas por tinte represente más del 55,7 % de la cuota de mercado de células solares orgánicas para finales de 2037. Estas células solares nanocristalinas sensibilizadas por tinte son una opción popular para una variedad de aplicaciones debido a su asequibilidad y sus respetables niveles de eficiencia. Gracias a sus avances en la ciencia de los materiales, el diseño de dispositivos y los procesos de fabricación, las células solares orgánicas son ahora más competitivas que las tradicionales debido a su mayor eficiencia y su mayor vida útil.
Sin embargo, a pesar del predominio de las células solares nanocristalinas sensibilizadas con colorantes, las estructuras de unión PN también están creciendo. Estas estructuras son cada vez más populares porque son más estables y eficientes que las células solares nanocristalinas sensibilizadas con colorantes.
Se prevé que ambos segmentos sigan expandiéndose e innovando en el futuro. Debido a su asequibilidad y adaptabilidad, las células solares nanocristalinas sensibilizadas con colorantes probablemente seguirán dominando el mercado de células solares orgánicas. Sin embargo, a medida que los avances tecnológicos mejoren el rendimiento y la fiabilidad, se espera que PN Junction Structure gane terreno.
Aplicación (fotovoltaica integrada en edificios (BIPV), electrónica portátil, aplicación de defensa, energía solar convencional, otras)
Se espera que la energía fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) se expanda a una importante cuota de mercado de células solares orgánicas. La capacidad de los sistemas BIPV para incorporar sin problemas paneles solares en las estructuras de los edificios, ofreciendo tanto generación de energía como ventajas arquitectónicas, ha llevado a su creciente popularidad. La creciente necesidad de soluciones de construcción sostenibles y programas gubernamentales que fomenten la incorporación de fuentes de energía renovables.
Por otro lado, el segmento de electrónica portátil, con una proporción sustancial, también está creciendo. Las características ligeras y flexibles de la tecnología de células solares orgánicas la hacen ideal para dispositivos electrónicos portátiles, como tecnología portátil, tablets y smartphones.
Además, una cantidad importante del negocio de células solares orgánicas se componía de aplicaciones de defensa. La tecnología de células solares orgánicas se está utilizando cada vez más en la industria de defensa para aplicaciones que incluyen vehículos aéreos no tripulados (UAV) y producción de energía portátil para soldados en áreas remotas. A pesar de ser una categoría de mercado más pequeña de células solares orgánicas, las aplicaciones solares convencionales mantuvieron una participación de mercado significativa. Para aumentar la eficiencia y reducir los costes, se está incorporando tecnología de células solares orgánicas a los paneles solares convencionales.
Nuestro análisis en profundidad del mercado mundial de células solares orgánicas incluye los siguientes segmentos:
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Tipo |
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Aplicación |
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Personalizar este informeIndustria de células solares orgánicas - Sinopsis regional
Estadísticas del mercado de América del Norte
Se prevé que el mercado de células solares orgánicas de América del Norte captará una participación en los ingresos de más del 36,7 % para 2037. La industria está impulsada principalmente por inversiones y avances tecnológicos, particularmente en campos como el aeroespacial y el militar. Grandes empresas como Boeing y Lockheed Martin, que fomentan grandes inversiones en soluciones de energía renovable, incluida la tecnología de células solares orgánicas, estimulan aún más la industria norteamericana.
Estados Unidos lidera desde la vanguardia, ya que la gente es cada vez más consciente de las características de los productos de células solares orgánicas. Más allá del sector aeroespacial y de defensa, las células solares orgánicas se utilizan en una amplia gama de industrias, incluida la electrónica de consumo, la energía fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) y la agricultura. La baja eficiencia de las células solares orgánicas está relacionada con sus pequeñas longitudes de difusión de excitones y su baja movilidad de los portadores. En última instancia, estas dos características dan como resultado el uso de capas activas delgadas que afectan el rendimiento general del dispositivo. Además, la vida útil operativa de los módulos de células solares orgánicas sigue siendo significativamente menor que la de los dispositivos inorgánicos.
Por otro lado, en Canadá, la creciente necesidad de desarrollos tecnológicos creativos y soluciones energéticas sostenibles se refleja en los sectores de estos sectores. adopción de la tecnología de células solares orgánicas. El objetivo de la investigación actual es ampliar la vida útil y la eficiencia de los dispositivos. La mejora del material absorbente ya ha dado como resultado ganancias significativas de eficiencia, y se están realizando investigaciones para optimizar aún más los absorbentes y crear diseños orgánicos de uniones múltiples. Se están investigando materiales de contacto alternativos y una mejor encapsulación para frenar el deterioro celular y prolongar su vida útil a niveles significativos para la industria.
Análisis del mercado de Asia Pacífico
El mercado de células solares orgánicas de Asia Pacífico está experimentando una transformación significativa, con un crecimiento acelerado debido principalmente al aumento de la investigación y el desarrollo. El enfoque de la región en el desarrollo de células solares orgánicas y otras tecnologías de energía renovable alimenta el optimismo de que el mercado de Asia Pacífico se expandirá vívidamente durante el período de tiempo proyectado. Como resultado de la tecnología en expansión de los productos de células solares orgánicas (OPV) y la creciente demanda de células solares orgánicas tanto en el mercado comercial como en el residencial.
En India, la integración de tecnologías de células solares de tercera generación con superficies flexibles y conformables es muy prometedora. Investigadores del IIT Kanpur crearon dispositivos de células solares orgánicas utilizando una combinación de polímero orgánico PTB7 como donante y PCBM como aceptor. Los dispositivos se construyeron sobre sustratos de acero opacos y tenían un electrodo superior de MoO3/Au/MoO3. La investigación en IIT Kanpur demostró la integración de electrodos multicapa en la disposición MoO3/Au/MoO3 con células solares orgánicas. Estos electrodos tienen mayor transmisión óptica que los electrodos metálicos. Los dispositivos con electrodos multicapa demostraron una mejora de 1,5 veces en el rendimiento fotovoltaico en comparación con aquellos con electrodos metálicos superiores de oro de una sola capa.
En China, el creciente énfasis en mejorar las tecnologías de energía renovable, especialmente las células solares orgánicas, genera esperanzas de una importante expansión del mercado de células solares orgánicas. En agosto de 2024, investigadores de la Universidad Tecnológica de Wuhan (China) idearon y produjeron un nuevo aceptor no fullereno para células solares orgánicas. Uno de sus dispositivos fabricados tenía la mayor eficiencia certificada jamás registrada para células solares orgánicas de unión simple. Los científicos crearon y sintetizaron L8-ThCl, un nuevo aceptor no fullereno que servirá como tercer componente junto con un sistema huésped PM6: L8-BO. Afirman que añadir L8-ThCl ayudó a expandir y definir las nanofibrillas de los donantes de polímeros.
Empresas que dominan el mercado de células solares orgánicas
- Merck KGaA
- Descripción general de la empresa
- Estrategia empresarial
- Ofertas de productos clave
- Rendimiento financiero
- Indicadores clave de rendimiento
- Análisis de riesgos
- Desarrollo reciente
- Presencia regional
- Análisis FODA
- Heliatek GmbH
- BELECTRIC GmbH
- ARMADURA
- Grupo Heraeus
- SUNEW
- Solarmer Energy, Inc.
- DisaSolar
- InfinityPV
- Ocho19
- ENI
Las empresas líderes en células solares orgánicas participan activamente en investigación y desarrollo para innovar e introducir nuevos productos para preservar una ventaja competitiva. La mayoría de las principales empresas son conocidas por su competencia en tecnología fotovoltaica orgánica, así como por sus grandes inversiones en investigación y desarrollo. Los planes de crecimiento a largo plazo para el mercado de células solares orgánicas incluyen inversión, producción, expansión, acuerdos de distribución, colaboraciones, nuevos establecimientos, fusiones y adquisiciones.
In the News
- En septiembre de 2024, NextGen Nano, una empresa de alta tecnología con sede en el Reino Unido, inventó una tecnología de células solares orgánicas que puede reemplazar los sustratos de silicio opacos e inflexibles presentes en los paneles solares convencionales con óxido de estaño (FTO) dopado con flúor, delgado, liviano y sintonizable. Gracias a los avances tecnológicos, las células solares orgánicas ahora se pueden utilizar prácticamente en cualquier superficie, incluidas ventanas, paredes, techos de automóviles e incluso dispositivos portátiles.
- En abril del 2022, ARMOR Group, líder mundial en células solares orgánicas (OPV), colaboró con Epishine, un actor importante en el desarrollo y la producción de células solares orgánicas impresas que actualmente se centran en OPV de interior, para fortalecer y expandir la industria mundial de OPV.
Créditos del autor: Dhruv Bhatia
- Report ID: 3513
- Published Date: Apr 08, 2025
- Report Format: PDF, PPT
