Dimensioni, previsioni e tendenze del mercato globale nel periodo 2025-2037
Il mercato delle celle solari organiche () era di 227,74 milioni di dollari nel 2024 e si stima che raggiungerà i 3,39 miliardi di dollari entro la fine del 2037, con un CAGR del 23,1% nel periodo di previsione, ovvero il 2025-2037. Nel 2025, il valore del settore delle celle solari organiche è stimato in 280,35 milioni di dollari.
Le celle solari organiche sono in crescita grazie alla crescente domanda di prodotti fotovoltaici integrati negli edifici (BIPV), che aggiungono funzionalità agli edifici, trainando la crescita del mercato delle celle solari organiche. Gli edifici che utilizzano questa tecnologia diventano produttori di energia anziché consumatori. I BIPV proteggono gli edifici dal rumore e dalle intemperie. Inoltre, forniscono isolamento termico. I BIPV non richiedono staffe e guide, il che riduce i costi complessivi di installazione e dei materiali da costruzione. La loro popolarità è in costante aumento da quando architetti e progettisti hanno utilizzato i prodotti BIPV in modo creativo, mentre i produttori creano nuovi prodotti per soddisfare il crescente mercato delle celle solari organiche.
L'industria delle celle solari organiche può offrire soluzioni di energia rinnovabile con vantaggi, tra cui leggerezza, flessibilità e possibilità di riduzione dei costi di produzione. Tuttavia, il settore delle celle solari organiche sta ancora ricercando e sviluppando soluzioni per risolvere alcuni problemi, tra cui la ridotta efficienza rispetto alle celle solari convenzionali al silicio e i problemi di stabilità in diverse condizioni ambientali. Come celle solari di terza generazione, le celle solari organiche (OSC) utilizzano un materiale polimerico organico come strato assorbente. Sono tra le più recenti innovazioni nel campo del fotovoltaico (FV). Le celle solari organiche mirano a fornire una soluzione fotovoltaica (FV) che consuma meno energia ed è abbondante nel terreno.
Per i prossimi dieci anni, gli esperti di energia solare sottolineano l'importanza di sostenere un aumento globale annuo della capacità fotovoltaica (FV) di almeno il 25%. Entro il 2050, tale aumento è necessario per realizzare un sistema energetico globale a impatto climatico zero. Si prevede che entro il 2050 dovranno essere installati a livello globale oltre 75 terawatt di energia solare per raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni di carbonio.
Mercato delle celle solari organiche: fattori di crescita e sfide
Fattori di crescita
Crescente collaborazione nello sviluppo tecnologico: Governi, aziende e mondo accademico stanno stringendo sempre più partnership e collaborando per supportare l'innovazione e il mercato delle celle solari organiche. Attraverso collaborazioni di ricerca cooperative, accordi di trasferimento tecnologico e alleanze strategiche, la tecnologia delle celle solari organiche può essere sviluppata e resa commercialmente valida più rapidamente, aprendo nuove opportunità per l'estensione e la segmentazione del mercato delle celle solari organiche. Inoltre, la collaborazione con le industrie a valle e gli utenti finali può contribuire a individuare precise esigenze applicative e a sviluppare prodotti di successo per soddisfare la domanda dei consumatori. Attraverso partnership congiunte di ricerca e sviluppo di alto valore e licenze, NREL offre alle aziende più importanti l'accesso ai progressi tecnologici. I nuovi materiali assorbenti di ConocoPhillips per sistemi fotovoltaici organici, lo sviluppo dei contatti e la durata delle celle solari organiche di Plextronics, i sistemi multicomponente di TDA Research per l'assorbimento degli infrarossi, gli elettrodi in nanosfoglie di carbonio di Luna Innovations per celle solari organiche, Konarka, TOTAL, Solarmer, Dipartimento della Difesa e altri sono alcuni esempi di collaborazioni industriali precedenti e in corso.
- Programmi e politiche governative in crescita che promuovono la crescita: I programmi e le normative governative che incoraggiano l'uso di energie rinnovabili stanno alimentando l'espansione del mercato delle celle solari organiche. Numerose nazioni hanno emanato tariffe feed-in, agevolazioni fiscali, sussidi e obiettivi per le energie rinnovabili per promuovere gli investimenti nella produzione di energia solare. Diverse regioni stanno elaborando strategie per la transizione verso edifici a bassissimo consumo energetico, al fine di risolvere le diverse problematiche legate al cambiamento climatico. L'ambizione dell'UE di diventare il primo continente a impatto climatico zero della storia entro il 2050 dipende dagli edifici, che consumano la maggior parte dell'energia nel continente. L'UE ha reso obbligatorio per tutte le nuove costruzioni l'utilizzo di edifici a energia quasi zero. Entro il 2028, questo requisito sarà sostituito da requisiti edilizi a zero emissioni più rigorosi per i nuovi edifici pubblici e nel 2030 per tutte le altre nuove strutture. Nel 2030, gli edifici a energia quasi zero saranno sostituiti da edifici a zero emissioni, come nuovo requisito edilizio.
- Emergenza di moduli solari organici trasparenti e adattabili: I moduli solari organici flessibili e trasparenti stanno diventando sempre più popolari nel settore grazie ai recenti sviluppi nella scienza dei materiali e nei processi produttivi. L'estensione degli utilizzi della tecnologia delle celle solari organiche può essere aumentata integrando questi moduli in finestre, superfici curve e persino dispositivi elettronici indossabili. Grazie alla loro adattabilità e flessibilità di progettazione, i moduli di celle solari organiche flessibili e trasparenti sono interessanti per l'uso in prodotti di consumo, applicazioni automobilistiche ed elettroniche portatili. Le celle solari organiche ultraflessibili (OPV) sono leggere, trasparenti e flessibili, il che le rende opzioni interessanti per le fonti di energia di nuova generazione. Le celle solari organiche ultraflessibili, resistenti alla deformazione e semitrasparenti hanno uno spessore inferiore a 2 μm. Gli elettrodi metallici sottili su scala nanometrica (inferiori a 10 nm) presentano una copertura superficiale conformata, che garantisce un'elevata resistenza alla deformazione e una rigidità flessionale molto bassa.
Sfide
Elevati costi di installazione nei sistemi di celle solari organiche: i sistemi fotovoltaici integrati negli edifici sono stati sviluppati con particolare attenzione all'accelerazione dell'implementazione di sistemi elettrici solari, compresi i sistemi fotovoltaici organici. Ciò contribuisce a una maggiore integrazione dei costi di progettazione pre-implementazione. Questa si rivela una delle principali fonti di contenimento del mercato delle celle solari organiche. Confrontando la tecnologia delle celle solari organiche con le tecnologie solari tradizionali, le spese iniziali, inclusi materiali, attrezzature di produzione e ricerca e sviluppo, potrebbero essere sostanzialmente più elevate. Inoltre, i produttori di celle solari organiche incontrano notevoli difficoltà nell'aumentare la produzione a livelli commerciali, preservando al contempo l'economicità e il controllo di qualità. Saranno necessari investimenti significativi, lavoro di squadra e creatività lungo tutta la catena del valore per superare questi ostacoli.
- Inefficiente rispetto alle celle solari al silicio: una delle principali sfide che il mercato delle celle solari organiche si trova ad affrontare è la ridotta efficienza delle celle fotovoltaiche organiche rispetto alle celle solari standard al silicio. Sebbene la tecnologia delle celle solari organiche abbia compiuto notevoli progressi negli ultimi anni, la sua efficienza rimane inferiore a quella delle celle solari al silicio. Questo divario prestazionale ostacola la competitività della tecnologia delle celle solari organiche in alcune applicazioni, in particolare negli impianti solari su larga scala, dove l'efficienza è importante per la redditività economica. Il principale ostacolo alla commercializzazione della tecnologia è la sua efficienza di conversione di potenza relativamente bassa rispetto alle celle solari in silicio inorganico.
Mercato delle celle solari organiche: approfondimenti chiave
| Attribut du rapport | Détails |
|---|---|
|
Anno base |
2024 |
|
Anno di previsione |
2025-2037 |
|
Tasso di crescita annuo composto (CAGR) |
23,1% |
|
Dimensione del mercato dell'anno base (2024) |
227,74 milioni di dollari |
|
Dimensione del mercato prevista per l'anno (2037) |
3,39 miliardi di dollari |
|
Ambito regionale |
|
Segmentazione delle celle solari organiche
Tipo (celle solari nanocristalline sensibilizzate a coloranti, struttura a giunzione PN)
È probabile che il segmento delle celle solari nanocristalline sensibilizzate a coloranti rappresenti oltre il 55,7% della quota di mercato delle celle solari organiche entro la fine del 2037. Queste celle solari nanocristalline sensibilizzate a coloranti sono un'opzione popolare per una varietà di applicazioni grazie alla loro convenienza e ai rispettabili livelli di efficienza. Grazie ai progressi nella scienza dei materiali, nella progettazione dei dispositivi e nei processi di produzione, le celle solari organiche sono ora più competitive rispetto alle celle solari tradizionali grazie alla loro maggiore efficienza e alla maggiore durata.
Tuttavia, nonostante il predominio delle celle solari nanocristalline sensibilizzate a coloranti, anche le strutture a giunzione PN sono in crescita. Queste strutture stanno diventando sempre più popolari perché sono più stabili ed efficienti delle celle solari nanocristalline sensibilizzate con coloranti.
Si prevede che entrambi i segmenti continueranno a espandersi e a innovarsi in futuro. Grazie alla loro convenienza e adattabilità, le celle solari nanocristalline sensibilizzate con coloranti continueranno probabilmente a dominare il mercato delle celle solari organiche. Tuttavia, poiché gli sviluppi tecnologici si traducono in prestazioni e affidabilità migliorate, si prevede che la struttura a giunzione PN acquisirà popolarità.
Applicazione (Fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV), Elettronica portatile, Applicazioni di difesa, Solare convenzionale, Altri)
Si prevede che il fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV) si espanderà raggiungendo una quota di mercato significativa delle celle solari organiche. La capacità dei sistemi BIPV di integrare senza problemi i pannelli solari nelle strutture edilizie, offrendo vantaggi sia in termini di generazione di energia che architettonici, ha portato alla loro crescente popolarità. La crescente necessità di soluzioni edilizie sostenibili e i programmi governativi che incoraggiano l'integrazione di fonti di energia rinnovabili.
D'altro canto, anche il segmento dell'elettronica portatile, con una quota sostanziale, è in crescita. Le caratteristiche di leggerezza e flessibilità della tecnologia delle celle solari organiche la rendono ideale per dispositivi elettronici portatili, tra cui dispositivi indossabili, tablet e smartphone.
Inoltre, una parte significativa del business delle celle solari organiche era costituita da applicazioni per la difesa. La tecnologia delle celle solari organiche viene utilizzata sempre di più nel settore della difesa per applicazioni che includono veicoli aerei senza pilota (UAV) e sistemi di produzione di energia portatili per i soldati in aree remote. Pur essendo una categoria di mercato più piccola per le celle solari organiche, le applicazioni solari convenzionali hanno mantenuto una quota di mercato significativa. Per aumentare l'efficienza e ridurre i costi, la tecnologia delle celle solari organiche viene integrata nei pannelli solari convenzionali.
La nostra analisi approfondita del mercato globale delle celle solari organiche include i seguenti segmenti:
Tipo |
|
Applicazione |
|
Vishnu Nair
Head - Global Business DevelopmentPersonalizza questo rapporto in base alle tue esigenze — contatta il nostro consulente per approfondimenti e opzioni personalizzate.
Industria delle celle solari organiche - Sinossi regionale
Statistiche di mercato del Nord America
Si prevede che il mercato nordamericano delle celle solari organiche raggiungerà una quota di fatturato superiore al 36,7% entro il 2037. Il settore è trainato principalmente da investimenti e progressi tecnologici, in particolare in settori come l'aerospaziale e il militare. Grandi aziende come Boeing e Lockheed Martin, che incoraggiano ingenti investimenti in soluzioni per le energie rinnovabili, tra cui la tecnologia delle celle solari organiche, stimolano ulteriormente l'industria nordamericana.
Gli Stati Uniti sono in prima linea, poiché le persone stanno diventando più consapevoli delle caratteristiche dei prodotti a celle solari organiche. Oltre all'aerospaziale e alla difesa, le celle solari organiche sono utilizzate in una vasta gamma di settori, tra cui l'elettronica di consumo, il fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV) e l'agricoltura. La bassa efficienza delle celle solari organiche è dovuta alle ridotte lunghezze di diffusione degli eccitoni e alla bassa mobilità dei portatori. Queste due caratteristiche portano all'utilizzo di strati attivi sottili che influiscono sulle prestazioni complessive del dispositivo. Inoltre, la durata operativa dei moduli a celle solari organiche rimane significativamente inferiore rispetto a quella dei dispositivi inorganici.
D'altra parte, in Canada, la crescente necessità di sviluppi tecnologici creativi e soluzioni energetiche sostenibili si riflette nell'adozione, da parte di questi settori, della tecnologia delle celle solari organiche. L'obiettivo della ricerca attuale è quello di prolungare la durata e l'efficienza dei dispositivi. Il miglioramento del materiale assorbitore ha già portato a significativi miglioramenti dell'efficienza e sono in corso ricerche per ottimizzare ulteriormente gli assorbitori e creare design multigiunzione organici. Sono in fase di ricerca materiali di contatto alternativi e un migliore incapsulamento per rallentare il deterioramento delle celle e prolungarne la durata a livelli significativi per il settore.
Analisi del mercato Asia-Pacifico
Il mercato delle celle solari organiche dell'Asia-Pacifico sta attraversando una significativa trasformazione, con una crescita accelerata dovuta principalmente all'aumento della ricerca e sviluppo. L'attenzione della regione per le celle solari organiche e lo sviluppo di altre tecnologie per le energie rinnovabili alimenta l'ottimismo sulla forte espansione del mercato dell'Asia-Pacifico nel periodo previsto. Grazie all'espansione della tecnologia per i prodotti a celle solari organiche (OPV) e alla crescente domanda di celle solari organiche sia nel mercato commerciale che in quello residenziale.
In India, l'integrazione di tecnologie di celle solari di terza generazione con superfici flessibili e conformabili è molto promettente. I ricercatori dell'IIT Kanpur hanno creato dispositivi a celle solari organiche utilizzando una combinazione di polimero organico PTB7 come donatore e PCBM come accettore. I dispositivi sono stati costruiti su substrati di acciaio opaco e presentavano un elettrodo superiore MoO3/Au/MoO3. La ricerca dell'IIT Kanpur ha dimostrato l'integrazione di elettrodi multistrato nella configurazione MoO3/Au/MoO3 con celle solari organiche. Questi elettrodi presentano una maggiore trasmissione ottica rispetto agli elettrodi metallici. I dispositivi con elettrodi multistrato hanno dimostrato un miglioramento di 1,5 volte delle prestazioni fotovoltaiche rispetto a quelli con elettrodi superiori metallici monostrato in oro.
In Cina, la crescente enfasi sul miglioramento delle tecnologie per le energie rinnovabili, in particolare le celle solari organiche, alimenta la speranza di una significativa espansione del mercato delle celle solari organiche. Nell'agosto 2024, i ricercatori della Wuhan University of Technology in Cina hanno ideato e prodotto un nuovo accettore non fullerenico per celle solari organiche. Uno dei dispositivi da loro prodotti ha raggiunto la massima efficienza certificata mai registrata per celle solari organiche a giunzione singola. Gli scienziati hanno creato e sintetizzato L8-ThCl, un nuovo accettore non fullerenico che fungerà da terzo componente in combinazione con un sistema ospite PM6: L8-BO. Sostengono che l'aggiunta di L8-ThCl ha contribuito ad espandere e definire le nanofibrille dei donatori di polimeri.
Aziende che dominano il mercato delle celle solari organiche
- Merck KGaA
- Panoramica aziendale
- Strategia aziendale
- Offerte di prodotti chiave
- Performance finanziaria
- Indicatori chiave di prestazione
- Analisi del rischio
- Sviluppo recente
- Presenza regionale
- Analisi SWOT
- Heliatek GmbH
- BELECTRIC GmbH
- ARMOR
- Heraeus Group
- SUNEW
- Solarmer Energy, Inc.
- DisaSolar
- InfinityPV
- Eight19
- ENI
Le aziende leader nel settore delle celle solari organiche sono attivamente impegnate nella ricerca e nello sviluppo per innovare e introdurre nuovi prodotti per preservare un vantaggio competitivo. La maggior parte delle aziende leader è nota per la sua competenza nella tecnologia fotovoltaica organica e per i grandi investimenti in ricerca e sviluppo. I piani di crescita a lungo termine per il mercato delle celle solari organiche includono investimenti, produzione, espansione, accordi di distribuzione, collaborazioni, nuove sedi, fusioni e acquisizioni.
Sviluppi recenti
- Nel settembre 2024, NextGen Nano, un'azienda high-tech con sede nel Regno Unito, ha inventato la tecnologia delle celle solari organiche in grado di sostituire i substrati di silicio rigidi e opachi presenti nei pannelli solari convenzionali con ossido di stagno drogato con fluoro (FTO) sottile, leggero e modulabile. Grazie ai progressi tecnologici, le celle solari organiche possono ora essere utilizzate praticamente su qualsiasi superficie, inclusi finestre, pareti, tetti di automobili e persino dispositivi portatili.
- Nell'aprile 2022, ARMOR Group, leader globale nelle celle solari organiche (OPV), ha collaborato con Epishine, un attore significativo nello sviluppo e nella produzione di celle solari organiche stampate, attualmente focalizzate sulle OPV per interni, per rafforzare ed espandere il settore globale delle OPV.
Crediti degli autori: Dhruv Bhatia
- Report ID: 3513
- Published Date: Jun 26, 2025
- Report Format: PDF, PPT
