Markt für Dünnschicht-Photovoltaik – nach Material, nach Technologie Einzelschicht-Dünnschicht, Mehrfachschicht-Dünnschicht, flexible Dünnschicht, transparente Dünnschicht , nach Installationstyp, nach Anwendung, nach Endverbrauchsbranche und Prognose 2024 – 2034

Marktgröße für Dünnschicht-Photovoltaik

Der Markt für Dünnschicht-Photovoltaik wurde im Jahr 2023 auf 7,14 Milliarden USD geschätzt und soll zwischen 2024 und 2034 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von über 16,5 % wachsen. Der Markt dürfte aufgrund der Urbanisierung und der Entwicklung der Infrastruktur deutlich wachsen.
 

Der Bedarf an effizienten und nachhaltigen Energielösungen steigt mit dem Wachstum von Infrastrukturprojekten und Städten. Dünnschicht-Photovoltaik bietet Anpassungsfähigkeit, geringes Gewicht und Kompatibilität mit einer Vielzahl von Baumaterialien. Diese Eigenschaften machen sie für gebäudeintegrierte Photovoltaik BIPV -Anwendungen geeignet, wie z. B. Solarfenster, Fassaden und Dächer, die Strom erzeugen und gleichzeitig als Strukturkomponenten fungieren können. Der Bedarf an Dünnschicht-Photovoltaik-Technologie wird teilweise durch das Wachstum von Smart Cities und umweltfreundlichen Bauprojekten angeheizt, da Entwickler und Stadtplaner erneuerbare Energiequellen sowohl in neue als auch in bestehende Gebäude integrieren möchten. Dünnschicht-Photovoltaik' Die Fähigkeit, sich gut in die urbane Architektur einzufügen, ohne dabei Kompromisse bei Ästhetik oder Funktionalität einzugehen, macht sie zu einer bevorzugten Wahl im Kontext moderner Urbanisierung und Infrastrukturwachstums.
 

Entscheidende Wachstumsfaktoren für den Markt für Dünnschicht-Photovoltaik sind höhere Ausgaben für Forschung und Entwicklung sowie technologische Innovationen. Dünnschicht-Photovoltaikzellen werden dank der fortschreitenden Entwicklungen in den Bereichen Materialwissenschaft, Nanotechnologie und Herstellungsverfahren immer effizienter, langlebiger und preiswerter. Durchbrüche bei Materialien wie Cadmiumtellurid CDTE , der Entwicklung von Perowskit und organischer Photovoltaik sowie Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid CIGS verschieben die Grenzen der Dünnschichttechnologie. Dank dieser Fortschritte ist die Dünnschicht-Photovoltaik heute konkurrenzfähiger gegenüber herkömmlichen Solarmodulen auf Siliziumbasis. Außerdem verlängern sie die Lebensdauer, senken die Produktionskosten und verbessern die Energieumwandlungseffizienz. Hohe F&E-Ausgaben fördern zudem die Schaffung neuer Anwendungen und die Verbesserung von Fertigungstechniken. Beides ist notwendig, um die Produktion zu steigern und die weltweit steigende Nachfrage zu befriedigen.
 

So erwarb beispielsweise im März 2021 die Siemens AG, ein bedeutender Akteur auf dem Weltmarkt, von ihren Gründern für 2.100 Millionen rund 99,22 Aktien von C&S Electric Ltd. Unternehmen im Bereich der Dünnschichtphotovoltaik wie Evolar integrieren digitale Technologien in ihre Geschäftsprozesse, um die Effizienz ihrer Produkte zu steigern.
 

Die vergleichsweise geringere Effizienz von Dünnschicht-Solarzellen im Vergleich zu herkömmlichen Solarmodulen auf Siliziumbasis ist einer der größten Nachteile der Dünnschicht-Photovoltaik-Branche. In der Photovoltaik bezieht sich der Umwandlungswirkungsgrad auf den Prozentsatz der Sonnenenergie, der in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Höhere Umwandlungswirkungsgrade werden häufig bei Solarmodulen auf Siliziumbasis erzielt, insbesondere bei mono- und polykristallinen Varianten, die bei kommerziellen Produkten oft 20 % oder mehr erreichen. Andererseits erzielen Dünnschicht-Photovoltaiktechnologien, zu denen amorphes Silizium, CIGS und CDTE gehören, häufig niedrigere Wirkungsgrade im Bereich von 10–15 %.
 

Aufgrund dieses Wirkungsgradunterschieds erzeugen Dünnschicht-Photovoltaikmodule weniger Strom als ihre Gegenstücke auf Siliziumbasis. Folglich ist für Dünnschicht-Photovoltaikanlagen eine größere Oberfläche erforderlich, um die gleiche Menge an Strom zu erzeugen. Dies kann ein großer Nachteil in Situationen mit begrenztem Platz sein, wie etwa auf Stadtdächern oder bei kleinen Anlagen, wo es darauf ankommt, die Stromabgabe pro Flächeneinheit zu maximieren. Da zur Erzeugung der gewünschten Energieleistung möglicherweise mehr Panele und die zugehörige Infrastruktur erforderlich sind, könnte die geringere Effizienz die Gesamtkosteneffizienz von Dünnschicht-Photovoltaiksystemen durch höhere Installations- und Wartungskosten beeinflussen.
 

Trends auf dem Markt für Dünnschicht-Photovoltaik

Der anhaltende Fortschritt in der Materialwissenschaft ist eine der wichtigsten Entwicklungen in der Dünnschicht-Photovoltaikbranche. Um die Stabilität, Effizienz und Erschwinglichkeit von Dünnschicht-Solarzellen zu erhöhen, entwickeln Wissenschaftler und Hersteller neue Materialien und verfeinern die vorhandenen. Neue Entwicklungen bei Materialien wie Quantenpunkten, Perowskiten und organischer Photovoltaik zeigen ermutigende Ergebnisse hinsichtlich der Steigerung der Energieumwandlungseffizienz und der Verlängerung der Betriebslebensdauer von Dünnschicht-Photovoltaikmodulen. Durch eine erhöhte Marktakzeptanz und die Einführung neuer Anwendungen sind diese Entwicklungen von entscheidender Bedeutung, um die Dünnschichttechnologie gegenüber herkömmlichen Solarpanelen auf Siliziumbasis wettbewerbsfähiger zu machen.
 

BIPV ist ein weiterer wichtiger Trend, der den Markt beeinflusst. Aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit, ihres geringen Gewichts und ihres ästhetischen Erscheinungsbilds eignen sich Dünnschicht-Photovoltaikanlagen für den Einbau in Fenster, Dächer, Fassaden und andere strukturelle Gebäudeelemente. Dieser Trend ist besonders in Ballungsgebieten stark ausgeprägt, da dort nur begrenzt Platz zur Verfügung steht und der Bedarf an nachhaltigen, energieeffizienten Strukturen steigt. Neben der Stromerzeugung verbessert BIPV die architektonische Qualität und Energieeffizienz eines Gebäudes, was das Wachstum von grünen Gebäuden und Smart-City-Projekten unterstützt.
 

Es zeichnet sich ein Trend zu anpassungsfähigeren und benutzerfreundlicheren Solarenergielösungen ab, der den Einsatz von Dünnschicht-Photovoltaikanlagen in flexiblen und tragbaren Solaranwendungen fördert. Dünnschicht-Photovoltaikanlagen können auf flexiblen Substraten hergestellt werden, was sie für den Einsatz in einer Vielzahl von Produkten wie integrierten Solartextilien, tragbarer Elektronik und tragbaren Solarladegeräten geeignet macht. Der Bedarf an netzunabhängigen Stromversorgungsoptionen und der wachsende Wunsch, erneuerbare Energien in gängige Konsumgüter zu integrieren, treiben diesen Trend voran. Flexible Dünnschicht-Photovoltaikmodule können aufgrund ihrer Tragbarkeit und Vielseitigkeit in einer Vielzahl von Kontexten eingesetzt werden, einschließlich abgelegener und städtischer Umgebungen, was ihr Marktpotenzial erhöht.
 

Analyse des Dünnschicht-Photovoltaik-Marktes

Basierend auf der Technologie ist der Markt in Einzel-Dünnschicht, Mehrfach-Dünnschicht, flexible Dünnschicht und transparente Dünnschicht unterteilt. Das Segment der transparenten Dünnschicht wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von über 15 % verzeichnen.
 

• Transparente Dünnschicht-Solarmodule können mühelos in Fenster, Fassaden und andere Gebäudeelemente eingebaut werden, ohne die Aussicht zu beeinträchtigen oder die Ästhetik zu verändern. Diese Fähigkeit bietet ein breites Anwendungsspektrum, insbesondere im städtischen Umfeld und in der Architektur, wo es entscheidend ist, den verfügbaren Platz für die Produktion von Solarenergie zu maximieren. Um sowohl Transparenz als auch Effizienz bei der Energieumwandlung zu erreichen, verwendet die transparente Dünnschicht-Photovoltaik-Technologie Materialien wie organische Photovoltaik OPV , Perowskite und andere hochmoderne Chemikalien.
   
• Die Technologie weckt Interesse und Investitionen, da transparente Dünnschicht-Photovoltaik das Potenzial hat, in alltäglichen Gegenständen wie Fenstern, elektronischen Displays und sogar tragbaren Geräten eingesetzt zu werden. Transparente Dünnschicht-Photovoltaik wird zu einem wichtigen Bestandteil der zukünftigen Integration erneuerbarer Energien, da Städte und Industrien nach mehr Nachhaltigkeit streben und darauf hinarbeiten, Solarstrom zu erzeugen, ohne dabei Funktionalität oder Design zu beeinträchtigen.
   

Nach Material ist der Markt in Cadmiumtellurid CDTE , amorphes Silizium A-SI , Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid CIGS , Perowskit, organische PV, Kupfer-Zink-Zinn-Sulfid CZTS , Quantenpunkt-Dünnschicht-Solarzellen und Vollsilizium-Tandem unterteilt. Das CDTE-Segment dominierte den Weltmarkt mit einem Umsatz von über 950 Millionen USD bis 2034.
 

• Im Vergleich zu anderen Dünnschichttechnologien bieten CDTE-Solarzellen eine hervorragende Effizienz und geringe Herstellungskosten. Diese Effizienz wird der Bandlücke von CDTE zugeschrieben, was es zu einer der effektivsten Dünnschichttechnologien auf dem Markt macht. Zur Herstellung von CDTE-Dünnschicht-Solarmodulen wird ein vergleichsweise einfaches und kostengünstiges Produktionsverfahren verwendet, bei dem CDTE häufig auf Glas oder flexible Substrate aufgebracht wird. Große Solarkraftwerke finden CDTE-Module aufgrund ihres angemessenen Preises und der großen Verfügbarkeit des Materials attraktiv, was ihre Einfachheit noch verstärkt.
   
• Darüber hinaus sind CDTE-Module recht robust und funktionieren gut unter verschiedenen Umweltbedingungen, wie z. B. in heißen und dunklen Umgebungen. Ihre Haltbarkeit macht sie für den Einsatz in einer Vielzahl von geografischen Regionen und rauen Klimazonen attraktiv, in denen eine zuverlässige Energieproduktion erforderlich ist. Der CDTE-Markt ist jedoch mit einigen Schwierigkeiten verbunden. Bei CDTE-Solarmodulen gibt die Herstellung, Verwendung, Entsorgung und das Recycling von Cadmium – einem gefährlichen Schwermetall – Anlass zu Bedenken hinsichtlich der Umwelt und der menschlichen Gesundheit. Um diese Sorgen zu zerstreuen und die langfristige Anwendung der CDTE-Technologie zu gewährleisten, sind strenge Gesetze und Recyclingprogramme erforderlich.
   

Der asiatisch-pazifische Raum dominierte 2023 den globalen Markt für Dünnschicht-Photovoltaik mit einem Anteil von über 35 %. Die Dominanz der Region ist auf ihr starkes Engagement für die Nutzung erneuerbarer Energiequellen, die schnelle Industrialisierung und die Urbanisierung zurückzuführen. Indien, China, Japan, Südkorea und andere Länder sind führend beim Einsatz der Dünnschicht-Photovoltaik-Technologie aufgrund unterstützender staatlicher Vorschriften, erheblicher Ausgaben für die Infrastruktur für erneuerbare Energien und eines steigenden öffentlichen Bewusstseins für die Notwendigkeit nachhaltiger Energiealternativen.
 

Indien steigert seine Solarkapazität, insbesondere die Dünnschicht-Photovoltaik, aufgrund seines enormen Solarpotenzials und seiner starken Ziele für erneuerbare Energien schnell. Aufgrund der Bemühungen der indischen Regierung, die Nutzung von Solarenergie zu fördern, sowie aufgrund ausländischer Kooperationen und Investitionen wird die Dünnschicht-Photovoltaik-Technologie hauptsächlich in großen Solarfarmen und Projekten zur Elektrifizierung ländlicher Gebiete eingesetzt.
 

Die USA sind aufgrund ihrer starken Politik für erneuerbare Energien, hoher Investitionen in F&E und ihres unermüdlichen Engagements zur Senkung der Kohlendioxidemissionen ebenfalls stark im Dünnschicht-Photovoltaik-Sektor vertreten. Zu den Merkmalen des regionalen Marktes gehören große Versorgungsprojekte, BIPV und modernste Anwendungen im gewerblichen und privaten Bereich. Zahlreiche Top-Unternehmen und akademische Einrichtungen an der Spitze der Dünnschicht-Photovoltaik-Technologie haben ihren Sitz in den USA. Führende US-Unternehmen wie First Solar stehen an der Spitze der CDTE-Dünnschicht-Technologie und verbessern kontinuierlich die Skalierbarkeit und Effizienz ihrer Solarmodule. Darüber hinaus finanziert das US-Energieministerium DOE innovative Forschung und Entwicklung. Innovationen im Bereich der Dünnschicht-Photovoltaik durch Initiativen wie die SunShot-Initiative, die darauf abzielt, Solarenergie kostenmäßig konkurrenzfähig gegenüber herkömmlichen Energiequellen zu machen.
 

Im September 2023 veröffentlichte das Solar Energy Technologies Office SETO des US-Energieministeriums die Fördermöglichkeiten für die Dünnschicht-Photovoltaik in den USA, im Rahmen derer 36 Millionen US-Dollar für F&E-Aktivitäten sowie Demonstrationsprojekte zu zwei wichtigen Dünnschicht-Photovoltaik-Technologien bereitgestellt wurden. Diese Richtlinien und Anreize fördern die Einführung von Solarmodulen und erhöhen den Anteil des Marktes für Dünnschicht-Solarzellen.
 

Japan ist aufgrund seiner geringen Fläche und seines hohen Energieverbrauchs ein weiterer wichtiger Akteur auf dem Markt für Dünnschicht-Photovoltaik. Der Schwerpunkt des Landes auf Dünnschicht-Solarzellenanwendungen in städtischen Umgebungen und BIPV fördert die Einführung der flexiblen und leichten Dünnschichttechnologie. Die Einführung der Dünnschicht-Photovoltaik wird durch die starke Unterstützung von Initiativen für saubere Energie und die Finanzierung von Forschung durch die japanische Regierung weiter beschleunigt.
 

Darüber hinaus ist Südkorea aufgrund seines starken Fokus auf Technologieentwicklung und seiner hervorragenden Fertigungskompetenzen ein bedeutender Markt. Südkoreanische Unternehmen tätigen erhebliche Investitionen in F&E, um die Effizienz und Robustheit von Dünnschicht-Photovoltaikprodukten zu verbessern und sich einen Wettbewerbsvorteil auf dem internationalen Markt zu verschaffen. Das Marktwachstum dieser Region hängt stark von staatlichen Initiativen ab, die erneuerbare Energien fördern und die Treibhausgasemissionen senken.
 

China ist ein wichtiger Akteur auf dem Dünnschicht-PV-Markt im Asien-Pazifik-Raum, da es der größte Produzent und Verbraucher von Solarenergie in der Region ist. Die starken Ambitionen der chinesischen Regierung im Bereich erneuerbare Energien und ihre unterstützende Politik, darunter Steueranreize und Subventionen, haben erhebliche Investitionen in die Herstellung und den Einsatz von Dünnschicht-Photovoltaik ausgelöst. Chinesische Unternehmen sind führend bei der Entwicklung von Dünnschicht-Photovoltaik-Technologien und legen dabei den Schwerpunkt auf Kostensenkung und Effizienzsteigerung durch Produktion im großen Maßstab und technologische Innovationen.
 

Insgesamt bietet die Region Asien-Pazifik aufgrund ihres schnellen Wirtschaftswachstums, ihrer fortschrittlichen Politik und ihrer technologischen Fortschritte ein günstiges Umfeld für das Wachstum des Dünnschicht-Photovoltaik-Marktes. Der regionale Markt für Dünnschicht-Photovoltaik-Lösungen wird voraussichtlich wachsen und einen wesentlichen Beitrag zur globalen Solarenergielandschaft leisten, da die Länder der Region erneuerbare Energien bevorzugen, um ihren steigenden Energiebedarf und ihre Umweltverantwortung zu decken.
 

Marktanteil der Dünnschicht-Photovoltaik

First Solar, Inc. und Solar Frontier KK halten einen Anteil von über 10 % am Dünnschicht-Photovoltaik-Markt. First Solar, Inc. konzentriert sich auf CDTE-Technologie und kontinuierliche Innovationen und hält so eine bedeutende Marktposition in der Dünnschicht-Photovoltaik-Branche. Es ist einer der weltweit größten Hersteller von Dünnschicht-Photovoltaikmodulen und bekannt für seine hocheffizienten Produkte, erschwinglichen Lösungen und hochentwickelten Fertigungstechniken. Die beträchtlichen Forschungs- und Entwicklungsausgaben des Unternehmens haben die Effizienz und Robustheit seiner CDTE-Solarmodule deutlich verbessert und bieten nun einen wettbewerbsfähigen und attraktiven Ersatz für herkömmliche Module auf Siliziumbasis.
 

Solar Frontier KK, eine Abteilung von Showa Shell Sekiyu KK und ein wichtiger Akteur in der Dünnschicht-Photovoltaikbranche, verfügt dank seiner Kenntnisse der CIGS-Technologie über einen beträchtlichen Marktanteil. Seine Module bieten eine hohe Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, einen hohen Umwandlungswirkungsgrad und eine hervorragende Leistung bei schwachem Licht, wodurch sie für eine Vielzahl von Umweltbedingungen gut geeignet sind. Die strategischen F&E-Investitionen des Unternehmens haben kontinuierliche Verbesserungen der CIGS-Technologie ermöglicht.
 

Unternehmen auf dem Markt für Dünnschicht-Photovoltaik

Wichtige Akteure in der Dünnschicht-Photovoltaik-Branche sind

• First Solar, Inc.
• Solar Frontier KK
• Hanergy Thin Film Power Group
• MiaSolé Hi-Tech Corp.
• Ascent Solar Technologies, Inc.
• Solibro GmbH
• Global Solar Energy, Inc.         
                 

Neuigkeiten aus der Dünnschicht-Photovoltaik-Branche

• Im Juni 2023 gab First Solar, Inc. Pläne bekannt, eine begrenzte Anzahl der ersten bifazialen Solarmodule der Geschichte unter Verwendung modernster Dünnschicht-Halbleiter herzustellen. Auf der Intersolar Europe in München wird ein voll funktionsfähiges, vorkommerzielles bifaziales Photovoltaikmodul der Serie 6 Plus seine Branchenpremiere feiern und am Stand von First Solar zu sehen sein.
   
• Im April 2024 stellte die Universität Uppsala einen neuen Weltrekord bei der Erzeugung elektrischer Energie aus CIGS-Solarzellen auf und erreichte einen Wirkungsgrad von 23,64 %. Ein unabhängiges Institut hat diese Leistung bestätigt und die Ergebnisse wurden in der angesehenen Zeitschrift Nature Energy veröffentlicht.
   

Der Marktforschungsbericht zur Dünnschicht-Photovoltaik enthält eine ausführliche Berichterstattung über die Branche mit Schätzungen und Prognosen in Bezug auf den Umsatz in Milliarden USD von 2021 bis 2034, für die folgenden Segmente

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Markt, nach Material

• Cadmiumtellurid CDTE
• Amorphes Silizium A-SI
• Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid CIGS
• Perowskit
• Organische PV
• Kupfer-Zink-Zinn-Sulfid CZTS
• Quantenpunkt-Dünnschicht-Solarzellen
• Vollsilizium-Tandem

Markt nach Technologie

• Dünnschicht mit Einzelübergängen
• Dünnschicht mit Mehrfachübergängen
• Flexible Dünnschicht
• Transparente Dünnschicht

Markt nach Installationstyp

• Bodenmontage
• Dach
• Schwimmende Solaranlage
• Gebäudeintegrierte BIPV

Markt nach Anwendung

• Stromerzeugung im Versorgungsmaßstab
• Gebäudeintegrierte Photovoltaik BIPV
• Tragbare Geräte
• Sonstige

Markt nach Endverbrauchsbranche

• Landwirtschaft
• Automobil
• Gewerbe & Industrie
• Unterhaltungselektronik
• Wohnbereich
• Versorgungsunternehmen
• Sonstige

Die obigen Informationen gelten für die folgenden Regionen und Länder

• Nordamerika
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  • Restliches Europa
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