Escenario de mercado 

El mercado de células solares de perovskita se valoró en 923,3 millones de dólares en 2024 y se prevé que alcance la valoración de mercado de 8.944,3 millones de dólares en 2033 con una tasa compuesta anual del 28,7% durante el período previsto 2025-2033.

El creciente apetito mundial por energías más limpias ha intensificado el interés en las células solares de perovskita, que están evolucionando hasta convertirse en una de las soluciones fotovoltaicas más atractivas debido a su facilidad de fabricación, su potencial para factores de forma flexibles y sus altas capacidades de conversión. A principios de 2024, al menos 40 líneas de producción dedicadas a escala piloto en todo el mundo están refinando la fabricación de perovskita para mejorar la escalabilidad, y 15 centros de investigación recientemente establecidos en Asia están reuniendo recursos para lograr estándares de confiabilidad más altos. Los fabricantes están gravitando hacia módulos de perovskita de unión simple, unión múltiple y tándem, ya que estas tecnologías demuestran una resistencia y un rendimiento notables en pruebas del mundo real. Las soluciones fotovoltaicas integradas en edificios, la electrónica de consumo portátil y los paneles automotrices se destacan entre las principales aplicaciones, con ocho prototipos automotrices que incorporan capas de perovskita bajo pruebas activas este año.

Entre los participantes destacados de la industria en el mercado de células solares de perovskita se incluyen Oxford PV, que se expandió a 300 empleados especializados a fines de 2023 para acelerar los módulos listos para el comercio, y Saule Technologies, que ha completado 10 instalaciones piloto para módulos de perovskita flexibles en Europa. Swift Solar también es pionera en diseños tándem avanzados con cinco pruebas de duración de campo en curso en todo Estados Unidos. Las tendencias recientes muestran inversiones considerables canalizadas hacia programas de laboratorio a mercado: el año pasado se registraron más de 400 millones de dólares en asignaciones globales de investigación y desarrollo, lo que impulsó avances en materiales de barrera contra la humedad y formulaciones sin plomo. Estas innovaciones han atraído la atención de clientes industriales a gran escala, con tres grandes gigantes de la electrónica colaborando en dispositivos de consumo de próxima generación que integran finas capas de perovskita como fuentes de energía auxiliares.

China, Estados Unidos y Alemania siguen siendo fundamentales para impulsar una mayor demanda en el mercado de células solares de perovskita. China inauguró 12 nuevos proyectos piloto de demostración en 2023, mientras que en Estados Unidos, 15 nuevas empresas centradas en la perovskita obtuvieron financiación Serie A para avanzar en la viabilidad comercial. El impulso de Alemania por la independencia energética residencial ha impulsado la adopción de paneles de perovskita de uniones múltiples, con 30.000 unidades previstas para su instalación de aquí a 2025. Los factores clave que impulsan la demanda incluyen un ferviente apoyo gubernamental, sólidas inversiones privadas y la carrera para conseguir sistemas más eficientes y ligeros. y soluciones solares personalizables.

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Dinámica del mercado 

Impulsor: Eficiencias celulares innovadoras que impulsan la adopción generalizada en medio de sólidos compromisos de financiación

La investigación de células solares de perovskita ha logrado notables logros en materia de eficiencia que siguen atrayendo importantes inversiones tanto del sector público como del privado. Un hito notable en 2023 fue la creación de 10 laboratorios de pruebas especializados en todo el mundo dedicados a medir la producción de energía a largo plazo en entornos controlados, lo que garantiza datos de rendimiento confiables que infunden confianza entre las partes interesadas. Además, el año pasado surgieron al menos 25 nuevas colaboraciones industriales en el mercado de células solares de perovskita para acelerar la transferencia de conocimientos entre las instalaciones de investigación académica y los fabricantes de módulos. Entre estas asociaciones, un consorcio en Japón informó de un gran avance en el que un módulo de perovskita de cinco pulgadas entregó constantemente más de 50 kilovatios-hora de electricidad durante pruebas prolongadas al aire libre, lo que demuestra la solidez de la tecnología. Mientras tanto, los inversores estadounidenses canalizaron más de 220 millones de dólares en financiación inicial hacia iniciativas de ampliación de escala de perovskita, impulsando el establecimiento de líneas piloto y la investigación de materiales avanzados. Proyectos de alto perfil en Europa también incluyen diseños en tándem de perovskita, y tres de estos programas piloto planean revelar resultados en los próximos meses.

Estos avances no se limitan simplemente a un entorno de laboratorio; se están traduciendo en implementación en el mundo real a través de sitios de demostración a gran escala. Nueve instalaciones de prueba recientemente inauguradas en 2023 han demostrado cómo los módulos de perovskita se pueden integrar con la energía fotovoltaica convencional, ampliando los límites de la captura de energía en climas variados. Paralelamente, las empresas que buscan reducir su huella de carbono en el mercado de células solares de perovskita se están asociando con universidades para desarrollar capas de encapsulación mejoradas que puedan extender la vida útil de los módulos, un requisito fundamental para una adopción más amplia en el mercado. La aparición de nuevos marcos de certificación de perovskita, encabezados por cinco agencias de pruebas líderes, pone de relieve un impulso colectivo por la responsabilidad y el aseguramiento de la calidad. Estos esfuerzos, combinados con sólidos flujos de financiación, refuerzan la noción de que los avances en la eficiencia de las células tienen un peso enorme en las conversaciones de la industria y están cambiando rápidamente las prioridades de inversión a favor de las innovaciones de perovskita.

Tendencia: Preferencia cada vez mayor por módulos flexibles que alimentan la electrónica de consumo y los dispositivos portátiles

Los módulos de perovskita flexibles atrajeron la atención por primera vez por su potencial fuera de las aplicaciones tradicionales en tejados, y en 2023 se produjo una oleada de productos novedosos con paneles delgados y enrollables. Informes recientes sobre el mercado de células solares de perovskita indican que 12 marcas de electrónica de consumo, incluidos algunos de los principales fabricantes de teléfonos inteligentes, han comenzado a incorporar placas de prueba de capas de perovskita en prototipos de dispositivos para prolongar la vida útil de la batería. Más allá de los teléfonos inteligentes, tres fabricantes de dispositivos portátiles colaboraron con un laboratorio de materiales líder para explorar soluciones de energía integradas, lo que dio como resultado prototipos iniciales que mantuvieron un rendimiento estable durante 1000 ciclos de flexión. Además, cuatro instituciones de investigación de vanguardia en América del Norte están probando activamente perovskitas flexibles para condiciones de poca luz, con el objetivo de aprovechar la iluminación interior como una fuente de energía viable para la electrónica a pequeña escala. En particular, un consorcio europeo ha lanzado una iniciativa en la que participan cinco estudios de arquitectura interesados ​​en comercializar cortinas solares flexibles para uso doméstico.

La tendencia hacia soluciones flexibles en el mercado de células solares de perovskita ha impulsado esfuerzos concertados para refinar materiales de encapsulación que puedan soportar repetidas flexiones, torsiones y factores estresantes ambientales. Seis nuevas tecnologías de revestimiento de barrera entraron en la fase de creación de prototipos en 2023, con el objetivo de mejorar la resistencia a la humedad y mejorar la durabilidad mecánica de las capas de perovskita. Una instalación de investigación solar de primer nivel en Alemania publicó recientemente hallazgos sobre métodos de impresión rollo a rollo, que indican que la fabricación continua podría crear módulos de hasta 30 metros de longitud sin comprometer el rendimiento. Mientras tanto, dos centros logísticos en Asia han adaptado sus divisiones de almacenamiento para acomodar el embalaje especializado que demandan estos paneles flexibles. Al mismo tiempo, una conferencia internacional celebrada en California atrajo a 700 participantes centrados en dispositivos portátiles integrados con células de perovskita flexibles: el doble de la asistencia registrada dos años antes, lo que ilustra un creciente interés. Todas estas actividades de colaboración subrayan cómo los módulos flexibles de perovskita están preparados para revolucionar múltiples industrias al redefinir la portabilidad, la libertad de diseño y la generación de energía sobre la marcha.

Desafío: Estabilidad del material en climas severos que requieren encapsulación y garantías de rendimiento.

Uno de los obstáculos más apremiantes para hacer que el mercado de células solares de perovskita esté listo para su comercialización radica en garantizar la estabilidad del material en diversas condiciones ambientales. Sólo en 2023, se lanzaron al menos ocho pruebas de campo a gran escala en regiones propensas a cambios extremos de temperatura, desde los desiertos del Medio Oriente hasta las zonas costeras húmedas del sudeste asiático. Los investigadores observaron que sin una encapsulación sólida, los módulos de perovskita podrían presentar disminuciones notables en la producción dentro de los seis meses posteriores a su implementación. Como resultado, tres laboratorios de investigación avanzada en Europa se han centrado en probar recubrimientos protectores especializados que pueden combatir la entrada de agua y la degradación inducida por los rayos UV. Estos laboratorios rastrean los datos de rendimiento con sistemas de monitoreo recientemente desarrollados, de los cuales cuatro conjuntos se instalaron en sitios piloto del mundo real para evaluar cómo se mantienen los módulos durante ciclos estacionales completos. Además, en 2023 se invirtieron 60 millones de dólares en fondos del sector privado para programas especializados de ingeniería química, lo que subraya la prioridad otorgada a la ampliación de la ciencia de la encapsulación.

Paralelamente, los organismos de acreditación globales están introduciendo protocolos de certificación que abordan específicamente la longevidad de la perovskita en el mercado de células solares de perovskita. Cinco instituciones de pruebas líderes han diseñado métricas de preparación para el estrés que requieren que los módulos se mantengan por encima del 90% de su producción inicial durante dos años consecutivos, un punto de referencia ambicioso ampliamente citado en los debates actuales de la industria. Para alinearse con estos estándares, un importante consorcio en el este de Asia ha comenzado a explorar nuevos adhesivos derivados de biomateriales, que, según afirman, pueden soportar hasta 10.000 horas de exposición continua a la niebla salina. Mientras tanto, los proveedores extranjeros están colaborando con los fabricantes de módulos para finalizar los procesos de encapsulación que puedan integrarse en líneas de producción automatizadas, un esfuerzo que se observa en dos fábricas piloto que se inaugurarán en 2024. Resolver el desafío de la estabilidad sigue siendo esencial para una amplia aceptación comercial, porque impacta directamente las garantías y los perfiles de riesgo que los inversores consideran al financiar instalaciones a gran escala en regiones exigentes de todo el mundo.

Análisis segmentario 

Por tipo de producto

Las células solares híbridas de perovskita actualmente dominan más del 50% de la participación de mercado en el mercado de células solares de perovskita, principalmente debido a su excepcional equilibrio entre eficiencia, rentabilidad y facilidad de fabricación. Esta composición única generalmente combina materiales orgánicos e inorgánicos, lo que permite un transporte de electrones optimizado y una absorción de luz impresionante. Un reciente avance de laboratorio en 2023 dio como resultado una eficiencia certificada del 25,5 % para células solares híbridas de perovskita, lo que generó un mayor interés comercial. Al mismo tiempo, su tolerancia a temperaturas variables hace que estas células sean especialmente adecuadas para su implementación a gran escala en infraestructuras fotovoltaicas nuevas y existentes. Según informes de la industria, en 2023 se han formado alrededor de 40 colaboraciones académicas para optimizar materiales dopantes para células solares híbridas de perovskita, lo que subraya el intenso enfoque en la investigación y el desarrollo.

El mercado de las células solares de perovskita ha sido testigo de un creciente entusiasmo por las composiciones híbridas, en parte porque ofrecen procesos de producción más simples en comparación con las alternativas puramente inorgánicas. Los fabricantes se benefician de la capacidad de depositar capas de película delgada utilizando técnicas de bajo costo como el recubrimiento por rotación, lo que elimina la necesidad de costosas líneas de fabricación basadas en vacío. Solo en 2023, se han establecido más de 25 líneas de producción a escala piloto para células solares híbridas de perovskita en Asia, Europa y América del Norte, lo que pone de relieve la ambición global de comercializar estos productos prometedores. Además, los avances en las capas de transporte de carga y las estrategias mejoradas de encapsulación han mejorado su estabilidad operativa, posicionando las células solares híbridas de perovskita como una solución líder para la generación de energía sostenible. A medida que las instituciones de investigación y las corporaciones se asocien para perfeccionar los métodos de fabricación, es probable que el mercado de células solares de perovskita experimente un predominio continuo de las configuraciones híbridas en los próximos años.

Por módulo 

Se prevé que el segmento de módulos rígidos genere más del 82 % de los ingresos del mercado de células solares de perovskita, gracias a su confiabilidad y compatibilidad bien establecidas con los marcos de instalación existentes. Los módulos rígidos, normalmente a base de vidrio, han demostrado su resistencia frente a factores ambientales como la humedad y el estrés físico. Estas cualidades les permiten implementarse fácilmente en diversos climas con una mínima degradación del rendimiento con el tiempo. En 2023, se presentaron en todo el mundo más de 2.000 nuevas patentes relacionadas con la fabricación de células solares de perovskita, lo que reforzó el impulso hacia procesos de fabricación más robustos y adecuados para módulos rígidos. Los productores también se están centrando en perfeccionar los métodos de laminación para garantizar una mejor encapsulación, ampliando así la vida útil operativa de estos módulos en condiciones del mundo real.

Dentro del mercado de células solares de perovskita, los módulos rígidos tienen una clara ventaja debido a los procedimientos de instalación estandarizados y los sistemas de montaje compatibles que reflejan los paneles convencionales a base de silicio. Esta arquitectura simplifica la transición para contratistas y usuarios finales que quizás no estén familiarizados con los módulos flexibles o de película delgada más nuevos. Hasta 2023, los fabricantes de productos electrónicos del este de Asia han destinado casi 250 millones de dólares a I+D en módulos de perovskita flexibles, pero los diseños rígidos siguen siendo la opción preferida para la comercialización inmediata porque encajan perfectamente en tejados, granjas solares y proyectos de servicios públicos a gran escala. A pesar de las continuas innovaciones en soluciones flexibles, es poco probable que la cadena de suministro establecida para módulos rígidos se vea alterada pronto. Al basarse en diseños probados e integrarlos con el potencial de eficiencia superior de los materiales de perovskita, el segmento de módulos rígidos seguirá dominando la generación de ingresos en el mercado de células solares de perovskita.

Por aplicación 

BIPV (Building Integrated Photovoltaics) tiene una participación en los ingresos del 23% en el mercado de células solares de perovskita, consolidándose como una aplicación líder. Impulsado por el impulso global hacia la arquitectura verde, BIPV integra células solares directamente en componentes de construcción como fachadas, tejados y ventanas. En 2023, más de 70 proyectos de construcción en todo el mundo emplearon soluciones BIPV de vanguardia basadas en perovskita, lo que destaca la creciente aceptación de la tecnología entre arquitectos y desarrolladores. La facilidad de producción de las células solares de perovskita y su potencial para una estética personalizable las hacen particularmente atractivas para proyectos centrados en el diseño. En consecuencia, las soluciones BIPV se destacan para el desarrollo urbano sostenible donde las limitaciones de espacio y la integración estética son primordiales.

En el mercado de células solares de perovskita, el aumento en la adopción de BIPV se ve impulsado aún más por la mejora de las medidas de durabilidad y las técnicas avanzadas de encapsulación que garantizan un rendimiento confiable en entornos externos. Dado que los módulos BIPV también funcionan como elementos arquitectónicos, la capacidad de producir capas de perovskita translúcidas o semitransparentes abre nuevas vías para la optimización de la luz natural. Estas posibilidades de diseño permiten la integración de la captura de energía solar sin comprometer la iluminación natural o la estética del edificio. Además, los sistemas BIPV se benefician de incentivos políticos en rápida evolución y apoyo regulatorio local destinado a promover la construcción neta cero. A medida que las partes interesadas continúan descubriendo los beneficios del BIPV basado en perovskita, que van desde una instalación más sencilla hasta una mayor flexibilidad de diseño, este segmento está preparado para reforzar su presencia en el mercado y remodelar el futuro de los proyectos de construcción sostenible en todo el mundo.

Por estructura 

En el mercado de células solares de perovskita, el segmento de estructura plana lidera actualmente con una cuota de mercado del 69% y se prevé que mantenga su dominio. El diseño plano atrae a los fabricantes debido a que los procesos de apilamiento de capas son más simples y menos pasos de fabricación. Esta configuración se adapta eficazmente a diversos materiales de perovskita y al mismo tiempo minimiza los defectos interfaciales que podrían socavar la estabilidad del dispositivo. En 2023, alrededor del 60 % de las nuevas instalaciones de células solares de perovskita empleaban una estructura plana, lo que refleja la amplia aceptación del segmento tanto en aplicaciones residenciales como comerciales. El enfoque plano permite una absorción de luz uniforme y vías de transporte de electrones optimizadas, lo que garantiza una elevada eficiencia de conversión de energía sin complicar significativamente las líneas de fabricación.

El mercado de células solares de perovskita se ha vuelto particularmente aficionado a las estructuras planas porque se alinean perfectamente con la producción en grandes superficies, un factor crucial para instalaciones de vanguardia y de alto rendimiento. Al reducir la complejidad de las arquitecturas multicapa, los fabricantes pueden controlar la densidad de defectos de manera más efectiva, aumentando así la estabilidad operativa. Además, las configuraciones planas se integran bien con varias capas de transporte de carga, lo que otorga una flexibilidad considerable en la selección de materiales para mejorar el rendimiento. Algunas investigaciones de próxima generación también exploran enfoques de uniones múltiples que apilan múltiples capas absorbentes sobre una película plana de perovskita para capturar espectros solares más amplios. A medida que la industria continúa perfeccionando las técnicas de impresión, recubrimiento y laminación, las estructuras planas probablemente seguirán siendo una piedra angular del mercado, consolidando su estatus como una opción dominante y competitiva en costos para su adopción generalizada.

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Análisis Regional 

Asia Pacífico es el mercado de células solares de perovskita más grande, tiene la mayor participación de mercado del 56% y se proyecta que tenga la tasa de crecimiento más alta del 31,6% durante 2025-2033. Este crecimiento se debe a los esfuerzos de los empresarios de China y otros países para impulsar la producción a gran escala de PSC. Por ejemplo, Microquanta Semiconductor, una empresa con sede en China, ha establecido una instalación piloto de fabricación de productos solares de perovskita con capacidad de 5 GW, que es la primera instalación de producción de perovskita fotovoltaica del mundo. China y Japón tienen acumulativamente una importante cuota de mercado del 76%, y se espera que la India crezca a la tasa más alta del 36% durante el período previsto.

El informe también examina el impacto de la pandemia de COVID-19 en el mercado mundial de células solares de perovskita. El análisis cubre varios períodos de tiempo y efectos pospandemia en la industria. Países como Estados Unidos, China, India y Japón poseen una proporción importante de la capacidad fotovoltaica y se vieron gravemente afectados por la pandemia en las primeras etapas debido a las restricciones de bloqueo, las estrictas políticas de seguridad y la movilidad restringida, lo que provocó una interrupción significativa en la recolección. , transporte y reciclaje de grandes cantidades de residuos fotovoltaicos, que terminaron en vertederos no reciclados.

La región de América del Norte es un mercado destacado para las células solares de perovskita, con importantes contribuciones de Estados Unidos y Canadá. La región se caracteriza por un fuerte enfoque en las fuentes de energía renovables, lo que la convierte en un mercado ideal para las células solares de perovskita. En los últimos años, la región de América del Norte ha visto un aumento en la adopción de células solares de perovskita, especialmente en los sectores residencial y comercial. Esto se debe a iniciativas gubernamentales favorables, políticas de apoyo y la presencia de un gran número de actores clave en el mercado. Se espera que la región experimente un crecimiento constante en el mercado en los próximos años, debido a la creciente demanda de soluciones solares energéticamente eficientes y rentables.

En Estados Unidos, se espera que el mercado crezca a un ritmo significativo, impulsado por la creciente demanda de energía limpia y renovable. El país se centra fuertemente en la reducción de las emisiones de carbono, y esto ha llevado al crecimiento del mercado de células solares de perovskita. Las empresas de la región están invirtiendo en investigación y desarrollo de células solares de perovskita para mejorar su eficiencia y reducir costos. Con políticas gubernamentales de apoyo y un gran grupo de profesionales capacitados, la región de América del Norte está bien posicionada para convertirse en un mercado líder para las células solares de perovskita en los próximos años.

Principales empresas en el mercado de Células solares de perovskita:

• BASF
• Dyénamo
• Corporación de materiales energéticos.
• Solución energética de frontera
• fujifilm
• fujikura
• GCL Suzhou Nanotecnología Co., Ltd.
• Energía Greatcell
• Microcuantos de Hangzhou
• Heiking PV Technology Co., Ltd.
• Maravilla solar de Hubei
• Hunt Tecnologías de perovskita (HPT)
• infinitopv
• Jinkosolar
• Kyocera
• LG química
• Li Yuan nueva tecnología energética Co.
• merck
• Semiconductores microcuantos
• Oxford PV
• Panasonic
• Tecnologías Saulé
• Afilado
• solartec
• Solaronix SA
• Soledad
• Fotovoltaica en tándem
• toshiba
• trina solar
• maravillasolar
• Otros jugadores destacados

Descripción general de la segmentación del mercado:

Por tipo de producto

• PSC híbridos
• PSC flexibles
• PSC de múltiples uniones

Por tipo de módulo

• Módulo rígido
• Módulo Flexible

Por estructura

• Células solares planas de perovskita
• Células solares mesoporosas de perovskita

Por aplicación

• Vidrio inteligente
• BIPV
• Central eléctrica
• Defensa y Aeroespacial
• Transporte y Movilidad
• Electrónica de consumo (dispositivos portátiles)
• Servicios públicos (edificio fotovoltaico integrado)
• Aplicaciones fuera de la red
• Otro

Por región 

• América del norte
  • Estados Unidos
  • Canadá
  • México
• Europa
  • el reino unido
  • Alemania
  • Francia
  • Italia
  • España
  • Rusia
  • Polonia
  • Resto de Europa
• Asia Pacífico
  • Porcelana
  • India
  • Japón
  • Australia y Nueva Zelanda
  • ASEAN
  • Resto de Asia Pacífico
• Medio Oriente y África (MEA)
  • Emiratos Árabes Unidos
  • Arabia Saudita
  • Sudáfrica
  • Resto de MEA
• Sudamerica
  • Argentina
  • Brasil
  • Resto de Sudamérica