2025-2037 年全球市場規模、預測與趨勢亮點
生物混合太陽能電池 2024 年市場規模為 17 億美元，預計到 2037 年底將達到 66.8 億美元，在預測期內（即 2025-2037 年）複合年增長率為 11.1%。 2025年，生物混合太陽能電池的產業規模預計為18.9億美元。
在消費者和市場參與者對傳統太陽能電池對環境影響的認識不斷增強的推動下，全球生物混合太陽能電池市場正在經歷顯著增長。生物混合太陽能電池透過減少碳排放有助於緩解氣候變遷。預計有幾個因素將進一步推動生物混合太陽能電池市場，包括為滿足不斷增長的電力需求而增加太陽能電池板的利用率、對清潔能源解決方案的更高偏好、碳排放的減少以及住宅屋頂安裝的增加。國際能源總署 (IEA) 預計，到 2030 年，將有 1 億個家庭使用太陽能光電發電，這一數字將超過 2022 年的 2,500 萬戶，從而實現淨零排放。
生物混合太陽能電池將光合蛋白等生物成分與傳統光伏材料結合，具有提高能量轉換效率、減少環境影響和降低生產成本等優點。隨著城市空間變得更加有限以及太陽能的採用加速，生物混合太陽能電池為屋頂安裝提供了一種可行的替代方案，特別是在太陽能潛力較高但大型太陽能發電場空間有限的地區。
IEA 報告稱，家庭屋頂光伏 (PV) 系統的安裝成本現已達到每瓦約 1 美元，這是一個極具競爭力的定價結構。過去十年，設備和安裝相關成本下降了 80% 以上。除了直接購買光電系統外，新興的商業模式還提供租賃或租賃選項，其中包括補充維護服務，在某些情況下還包括電費。此外，還建立了新的監管框架，以促進向鄰居或其他第三方銷售光伏發電，同時也為不同地點的生產和消費提供補償。
來源：IEA
生物混合太陽能電池市場：成長動力與挑戰
成長動力
- 生物混合太陽能電池技術的進步：基因工程、合成生物學和生物技術的驚人進步徹底改變了生物混合太陽能電池的潛力。透過使用尖端的生物材料和組件，研究人員不斷改進這些細胞的功能。可擴展性、穩定性和效率。隨著公司和消費者越來越意識到生物混合太陽能電池作為靈活、高效和永續能源的潛力，這些創新正在推動市場需求。綜合考慮這些因素，生物混合太陽能電池市場在再生能源領域日益凸顯。
最近，研究人員發現，光活性、含視網膜的膜蛋白細菌視紫質（bR）是一種在簡單性、穩定性和量子效率方面表現出前景的生物增敏劑。在目前的研究中，他們在光陽極敏化 TiO2 太陽能電池中採用了 bR 突變體 D96N，其中結合了廉價的碳基成分，例如氫醌/苯醌 (HQ/BQ) 氧化還原電解質和由多壁碳奈米管 (CNT) 功能化的 PESEM（聚（3,4-乙撐二氧）進行陽極分析）的陰極化學分析。使用阻抗譜分析 (EIS)、開路電位衰減 (VOC) 和線性掃描伏安法 (LSV) 來檢查 bR-BSC 的電化學性能，此冠軍裝置的功率轉換效率 (PCE) 為 0.16%，填充因子約為 24%，電流密度 (JSC) 為 1.0 mA/cm2，填充因子約為 24%，電流密度 (JSC) 為 1.0 mA/cm2，VOCV 為 -69VOCV。這種 bR 設備使用碳基替代品作為光電陽極、陰極和電解質，這可能會降低價格並大大提高該設備的可持續性。 - 光電產品的國際貿易增加：太陽能光電產品貿易的不斷增長透過推動創新、降低成本和擴大市場機會，加速了生物混合太陽能電池市場的進步。隨著對再生能源需求的增加，光伏電池、電極和奈米材料等太陽能組件的大規模生產和分銷提高了先進材料的可及性，包括生物混合太陽能電池中使用的碳基元素。增加對太陽能光伏技術的投資促進了對替代和環保解決方案的研究，例如基於細菌視紫質的生物混合電池，它提供了可生物降解和可持續的能源解決方案。
太陽能光電產品
2020 年貿易額（十億美元）
2021 年貿易額（十億美元）
2022 年貿易額（十億美元）
模組
19.0
32.5
39.3
多晶矽
0.9
2.6
3.2
單元格
2.2
2.2
3.1
晶圓
1.7
3.4
2.9來源：IEA
IEA透露，中國出口大量太陽能光電產品。 2021年，中國太陽能光電出口額超過300億美元，佔中國五年貿易順差的近7%。此外，多晶矽、矽片、電池和組件等光伏相關產品的全球貿易額到 2021 年將超過 400 億美元，比 2020 年增長 70% 以上。
挑戰
- 來自傳統太陽能的激烈競爭：主要限制是傳統太陽能板（例如矽基光伏發電）長期佔據主導地位。這些傳統技術效率更高、歷史更長、生產成本更低。因此，它們面臨著激烈的競爭，並且在可靠性和效率方面經常超過生物混合太陽能電池。生物混合電池的採用可能會受到現有太陽能技術的競爭的限制，特別是在性能和成本效益是主要優先考慮的生物混合太陽能電池市場。
- 擴大生產，同時優化成本效率：在生物混合太陽能電池的製造過程中加入生物材料和生物可能會增加該過程的複雜性和不可預測性。實現可靠的大規模生產對於生物雜交細胞的商業可行性至關重要。由於這種放大過程，生物混合太陽能電池的成本可能會增加，這需要對研發和生產基礎設施進行大量投資。這些困難表明，解決成本效益、可擴展性和效率問題對於擊敗傳統太陽能技術的競爭並增加生物混合太陽能電池市場需求至關重要。
生物混合太陽能電池市場：主要見解
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基準年 |
2983 |
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預測年份 |
2025-2037 |
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複合年增長率 |
11.1% |
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基準年市場規模（2024 年) |
17億美元 |
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預測年份市場規模（2037) |
66.8億美元 |
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區域範圍 |
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生物混合太陽能電池細分
材料（矽晶體、碲化鎘、砷化鎵、其他）
到 2037 年底，矽晶體細分市場將佔據生物混合太陽能電池市場超過 42.4% 的份額。由於其耐用性和完善的生產技術，矽晶體在生物混合太陽能電池市場中仍扮演著重要角色。根據趨勢，向矽基電池添加生物元素以提高永續性和效率的研究仍在進行中。透過將生物組件的創造性與矽的可靠性相融合，這種混合技術旨在生產性能更好的新一代生物混合太陽能電池。
應用程式（電池儲存、太陽能照明、商業、軍事和航空航天、其他）
電池儲存領域是生物混合太陽能電池市場，預計在評估期間佔據重要份額。塑造生物混合太陽能電池市場產業趨勢的兩個重要應用是太陽能照明和電池儲存。電池儲存系統的使用不斷增長，因為它們與生物混合太陽能電池協同工作，儲存白天產生的額外能量，以供夜間或陰天條件下使用。透過提高離網和遠端應用的可靠性以及解決太陽能的零星特性，這一趨勢使生物混合太陽能電池成為一系列設置的可行選擇。
我們對全球生物混合太陽能電池市場的深入分析包括以下細分市場：
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應用 |
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定制此报告生物混合太陽能電池產業 - 區域概要
北美市場統計
到 2037 年，北美生物混合太陽能電池市場的收入份額將超過 36.5%。公司和研究組織正在共同努力創造更具可擴展性和效率的生物混合太陽能電池技術。政府對綠色專案的投資以及對再生能源的重視也推動了太陽能電池的使用。
由於對再生能源的投資增加、生物技術和奈米材料的前沿研究以及對可持續能源解決方案的大力推動，美國的生物混合太陽能電池市場正在不斷增長。支持清潔能源創新的聯邦和州級政策以及機構的資助正在推動生物混合太陽能電池的進步。一流大學和研究中心的存在使得高效生物混合太陽能技術的開發成為可能，特別是那些採用碳基組件的技術。此外，對傳統太陽能電池的環保和可生物降解替代品的需求不斷增長，這符合美國減少碳足跡和實現能源獨立的承諾，從而進一步推動生物混合太陽能電池市場的成長。
此外，美國商務部於 2024 年 10 月 1 日發布了對越南、馬來西亞、泰國和柬埔寨製造的晶矽電池板和電池徵收反補貼稅的初步決定。關稅範圍從0%到300%。這些關稅旨在保護國內製造商，同時推動繞過貿易限制的新興太陽能解決方案的創新。
此外，憑藉巨大的太陽能潛力和政府對綠色創新的支持，加拿大正在投資下一代太陽能技術，包括生物混合太陽能電池。此外，加拿大努力實現碳中和，並承諾減少對化石燃料的依賴，為新興太陽能技術創造了有利的環境。加拿大自然資源部揭露，過去20年太陽能光電發電裝置容量顯著成長，2022年達到6騜兆瓦。因此，太陽能光電發電使用的增加正在顯著擴大市場規模。
亞太地區市場分析
預計亞太地區的生物混合太陽能電池市場將在預測期內大幅成長。預計亞太地區將以最高的速度擴張，特別是日本和印度等國家，這些國家表現出對永續能源解決方案的堅定承諾。在生物混合太陽能電池市場中，旨在提高這些尖端太陽能電池的效率和可擴展性的研究和開發工作正在蓬勃發展。此外，該地區對新型能源的需求和環境永續性的重要性正得到越來越廣泛的認可。這些因素共同推動了生物混合太陽能電池市場的發展，並使亞太地區成為該地區潛在的發展中心。
作為世界上最大的太陽能生產國和消費國，中國正在大力投資下一代太陽能技術，包括生物混合太陽能電池，以提高效率和永續性。政府促進清潔能源的政策以及大量的研發資金加速了生物混合太陽能技術的創新，推動了生物混合太陽能電池市場的成長。此外，中國在光伏供應鏈中的主導地位以及大規模生產方面的專業知識使生物混合太陽能電池能夠更快地商業化，使其成為該國可再生能源組合中的一個有希望的補充。
此外，IEA 也強調，自 2011 年以來，中國在太陽能光電價值鏈上創造了超過 30 萬個製造業就業崗位，並在新增光伏發電產能方面投資超過 500 億美元，是歐洲的十倍。中國目前佔各級太陽能板產量的80%以上，包括多晶矽、矽錠、矽片、電池和組件。中國佔全球光電需求的比例增加了一倍以上。此外，自2017年以來，中國對馬來西亞和越南的投資使這兩個國家成為光伏產品的重要出口國，分別貢獻了各自貿易順差的10%和5%左右。這些因素共同推動了該國生物混合太陽能電池市場的發展。
根據國家太陽能任務的雄心勃勃的太陽能目標，印度正在積極投資創新太陽能電池，以提高效率和可持續性。具有成本效益的研究設施、熟練的勞動力以及強大的學術與工業合作支持了生物混合太陽能解決方案的開發。此外，該國對經濟實惠且環保的替代品的關注與利用可生物降解材料的生物混合太陽能電池一致。隨著印度作為全球太陽能中心的地位不斷增強，太陽能光電技術的貿易和投資的增加進一步加速了生物混合太陽能電池的採用和商業化。
此外，新聞資訊局表示，憑藉超過 200 吉瓦裝置容量的驕人成績，印度的可再生能源之路已達到一個重要里程碑。這項成就表明了該國致力於建立由生物能源、風能、太陽能和水力發電等廣泛可再生資源驅動的可持續能源未來。國家綠色氫能使命、PM-KUSUM、PM Surya Ghar 和太陽能光電模組 PLI 計畫等積極努力體現了政府對提高能源發電能力同時降低對化石燃料依賴的戰略承諾。
主導生物混合太陽能電池市場的公司
- Heliatek 有限公司
- 公司概覽
- 商業策略
- 主要產品
- 財務表現
- 關鍵績效指標
- 風險分析
- 近期發展
- 區域業務
- SWOT 分析
- First Solar, Inc.
- SunPower 公司
- SolarWindow Technologies, Inc.
- 牛津光伏有限公司 (Oxford PV)
- 英聯邦科學與工業研究組織
- Solaronix SA
- Dyesol 有限公司
- Exeger Operations AB
- G24 電力有限公司
生物混合太陽能電池市場上的公司根據產品品質相互競爭。該市場的主要公司專注於增加研發支出、製造設施、基礎設施和價值鏈整合的機會。透過使用這些策略，生物混合太陽能電池製造商可以滿足不斷增長的需求、保持競爭力、創造尖端產品和技術、降低生產成本並擴大客戶群。
本文介紹了多家生物混合太陽能電池公司，包括
In the News
- 2024 年 3 月，澳洲國家研究機構 CSIRO 創造了尖端的印刷柔性太陽能電池技術，作為 SpaceX Transporter-10 任務的一部分，該技術今天已通過澳大利亞最大的私人衛星 Optimus-1 成功發射進入軌道。
- 2024 年 1 月，下一代太陽能技術的領導者 Oxford PV 創造了全球最高效太陽能電池板的新紀錄，標誌著清潔能源革命的分水嶺。該面板與弗勞恩霍夫太陽能係統研究所合作開發，轉換效率達到創紀錄的 25%，明顯高於更常見的商業模組 21-23% 的效率。
作者致谢: Dhruv Bhatia
- Report ID: 7267
- Published Date: Mar 03, 2025
- Report Format: PDF, PPT
