Mercato fotovoltaico Perovskite

Panoramica del mercato

Si prevede che il mercato globale del fotovoltaico a perovskite raggiungerà un CAGR di circa il 6,4% durante il periodo di previsione.

Il fotovoltaico in perovskite era una tecnologia in via di sviluppo con un potenziale enorme nel settore dell'energia solare. La perovskite è una classe di minerali con una speciale struttura cristallina che può essere utilizzata per realizzare celle solari. Il fotovoltaico in perovskite ha guadagnato popolarità grazie alla sua elevata efficienza, alle procedure di produzione a basso costo e alla flessibilità su substrati flessibili.

Le celle solari in perovskite possono raggiungere elevate efficienze di conversione equivalenti alle classiche celle solari in silicio, bassi costi di produzione e il potenziale per applicazioni flessibili e leggere. Inoltre, le celle solari in perovskite possono essere prodotte utilizzando tecniche basate su soluzioni, consentendo scalabilità e integrazione con materiali da costruzione e altri articoli di consumo.

Il mercato del fotovoltaico perovskite è in espansione e alcuni ostacoli devono essere superati prima di una commercializzazione diffusa. Alcuni di questi ostacoli includono preoccupazioni relative alla tossicità e all'affidabilità a lungo termine delle celle, nonché problemi di stabilità correlati alla degradazione dei materiali perovskiti in contesti ambientali.

Dinamiche di mercato

Fattori trainanti del mercato

• Elevato potenziale di efficienza

Nell'ultimo decennio, le celle solari in perovskite hanno raggiunto incredibili progressi nell'efficienza di conversione di potenza (PCE). Possono raggiungere efficienze paragonabili, se non superiori, a quelle delle celle solari standard in silicio, che ora dominano la crescita del mercato fotovoltaico in perovskite.

I pannelli fotovoltaici in perovskite sono una scelta interessante per generare elettricità dalla luce solare grazie alla loro maggiore efficienza, che migliora la quantità di energia che può essere catturata da una determinata area di pannelli solari. Questo driver è particolarmente importante perché consente alle celle solari in perovskite di competere con altre tecnologie solari, aumentando al contempo la produzione energetica complessiva.

• Produzione a basso costo

Il potenziale per una produzione a basso costo è un altro importante motore per il mercato del fotovoltaico perovskite. I processi basati su soluzioni, come lo spin coating o la stampa a getto d'inchiostro, possono elaborare materiali perovskiti, che sono relativamente convenienti e adatti alla produzione su larga scala.

Le celle solari in perovskite sono, quindi, meno costose delle celle solari in silicio, che necessitano di procedure di produzione complicate e costose, come la deposizione sotto vuoto ad alta temperatura. Il potenziale di produzione a basso costo del fotovoltaico in perovskite le rende interessanti per raggiungere l'adozione di massa e ridurre i costi complessivi dell'energia solare.

Limitazioni di mercato

• Stabilità e durata

Le celle solari in perovskite hanno dimostrato un'efficienza straordinaria in condizioni di laboratorio, spesso superando le celle solari standard in silicio. Tuttavia, la loro stabilità e durata in situazioni reali rappresentano una barriera sostanziale. I materiali in perovskite sono sensibili all'umidità, al calore e alle radiazioni UV, che possono causare degradazione nel tempo, riducendo la durata totale e l'efficienza delle celle.

Il mercato fotovoltaico perovskite sta studiando e sviluppando attivamente soluzioni per migliorare la stabilità e la resistenza delle celle solari perovskite, come l'ingegneria dei materiali avanzata e le tecniche di incapsulamento. Superare questa limitazione è fondamentale per garantire la fattibilità e l'affidabilità a lungo termine della tecnologia fotovoltaica perovskite.

Opportunità di mercato

• Versatilità e flessibilità di progettazione

I ricercatori possono adattare le proprietà dei materiali perovskiti a usi e contesti specifici sintetizzandoli con composizioni e architetture diverse. Possono essere utilizzati per realizzare celle solari leggere, flessibili e persino semi-trasparenti, rendendole adatte all'incorporazione in vari prodotti e superfici, come facciate di edifici, finestre e gadget indossabili. La flessibilità di progettazione del fotovoltaico perovskite apre nuove strade per l'incorporamento della generazione di energia solare in un'ampia gamma di oggetti e infrastrutture comuni.

Ambito di mercato

Analisi segmentale

Segmento per tipo

• Struttura normale

Organizzazione normale Perovskite Fotovoltaica, nota come celle solari perovskite normali o convenzionali, sono celle solari a base di perovskite. La perovskite è una classe di materiali con una certa struttura cristallina che prende il nome dal minerale perovskite, che ha la stessa struttura. Le celle solari perovskite hanno una struttura standard costituita da diversi strati critici, ognuno dei quali svolge un ruolo specifico nella generazione di elettricità dalla luce solare.

• Struttura invertita

La "struttura invertita" si riferisce alla disposizione dei diversi strati all'interno della cella solare Perovskite Photovoltaics. Uno strato di ossido conduttore trasparente (TCO), uno strato di trasporto di elettroni compatto (ETL), uno strato di assorbitore di perovskite, uno strato di trasporto di buche (HTL) e un elettrodo metallico sono componenti tipici di una cella solare perovskite standard. Il mercato Perovskite Photovoltaics ha assistito a una crescita significativa negli ultimi anni, con progressi nella tecnologia e una crescente attenzione alle fonti di energia rinnovabili.

Segmento per applicazione

• BIPV

I pannelli fotovoltaici Perovskite possono essere realizzati come pellicole sottili, leggere e flessibili, consentendone l'integrazione in vari materiali architettonici, tra cui vetro, cemento e persino tessuto. Questa adattabilità consente varie possibilità di progettazione e un'integrazione senza soluzione di continuità in vari aspetti architettonici. Possono anche essere resi semi-trasparenti, consentendo alla luce visibile di passare attraverso mentre raccolgono l'energia solare. Per questo motivo, sono perfetti per applicazioni come finestre solari, lucernari e facciate continue, dove l'aspetto estetico e il comfort visivo sono fondamentali.

• Utilità

Le celle solari in perovskite possono generare elettricità in impianti solari su scala di pubblica utilità. L'elevata efficienza di assorbimento della luce dei materiali in perovskite consente una conversione efficiente dell'energia, con conseguente potenziale aumento della potenza in uscita per unità di superficie rispetto alle tipiche celle solari in silicio . Ciò potrebbe aiutare ad espandere la generazione di energia rinnovabile riducendo al contempo la dipendenza dai combustibili fossili.

• Automobilistico

Le celle solari Perovskite Photovoltaics possono essere prodotte in vari colori e forme, offrendo una maggiore versatilità di progettazione. Questa proprietà le rende attraenti per l'incorporazione di pannelli solari all'esterno delle auto, come tetti, cofani o finestrini, senza sacrificare l'aspetto visivo.

Analisi regionale

America del Nord

Grazie ai potenziali vantaggi delle celle solari in perovskite, come l'elevata efficienza, i bassi costi di produzione e la possibilità di essere realizzate su substrati flessibili, il mercato fotovoltaico in perovskite in Nord America stava assistendo a una crescita sostanziale. In tutto il Nord America, erano in corso numerose attività di ricerca e sviluppo in istituzioni accademiche, laboratori pubblici e aziende private per migliorare l'efficienza, la stabilità e la scalabilità della tecnologia fotovoltaica in perovskite.

In Nord America sono stati effettuati finanziamenti e investimenti per assistere lo sviluppo e la commercializzazione della tecnologia fotovoltaica Perovskite. Investitori privati e agenzie governative hanno riconosciuto il potenziale delle celle solari Perovskite e hanno offerto finanziamenti a iniziative di ricerca e start-up.

Europa

C'è un crescente interesse e attività di ricerca nello sviluppo del mercato fotovoltaico perovskite in Europa. Diversi paesi europei, tra cui Regno Unito, Germania, Svizzera e Paesi Bassi, hanno lanciato programmi di ricerca e iniziative di finanziamento per incoraggiare il progresso della tecnologia delle celle solari perovskite.

Anche l'Unione Europea ha riconosciuto la promessa del fotovoltaico perovskite, incorporandolo nella sua agenda strategica di ricerca e innovazione. Il "Perovskite Solar Cell Consortium" e l'iniziativa "Perovskite X", entrambe supportate dall'UE, mirano ad accelerare la commercializzazione delle celle solari perovskite e a stimolare la collaborazione tra.

Asia-Pacifico

Diversi paesi dell'Asia Pacifica, tra cui Cina, Giappone, Corea del Sud e Australia, hanno investito in modo significativo nella ricerca e nello sviluppo del fotovoltaico perovskite. Questi paesi hanno sviluppato programmi governativi, strutture di ricerca e cooperazione con attori industriali per accelerare la commercializzazione delle celle solari perovskite. La Cina è stata un attore chiave nel mercato del fotovoltaico perovskite in particolare.

Il governo cinese ha contribuito in modo significativo allo sviluppo e all'implementazione di celle solari in perovskite. Le aziende cinesi hanno raggiunto importanti progressi nella tecnologia della perovskite e hanno partecipato attivamente ad attività di produzione e commercializzazione su larga scala.

Giocatori chiave

1. Grande cella solare
2. Oxford fotovoltaico
3. Tecnologie Saule
4. Istituto Fraunhofer ISE
5. Materiali Frontali
6. CSIRO
7. Semiconduttore microquanto
8. Solaronix
9. Solare-Tectico
10. Sollecitazione

Sviluppi recenti

Marzo 2021: Saule Technologies ha annunciato un accordo con Skanska, un'azienda leader nel settore delle costruzioni e dello sviluppo, per sviluppare e commercializzare pannelli solari a base di perovskite per l'integrazione di sistemi fotovoltaici negli edifici.