Scénario de marché 

Le marché des cellules solaires à pérovskite était évalué à 923,3 millions de dollars américains en 2024 et devrait atteindre la valorisation boursière de 8 944,3 millions de dollars américains d’ici 2033, avec un TCAC de 28,7 % au cours de la période de prévision 2025-2033.

L’appétit mondial croissant pour une énergie plus propre a intensifié l’intérêt pour les cellules solaires à pérovskite, qui évoluent vers l’une des solutions photovoltaïques les plus convaincantes en raison de leur facilité de fabrication, de leur potentiel de facteurs de forme flexibles et de leurs capacités de conversion élevées. Début 2024, au moins 40 lignes de production pilotes dédiées dans le monde affinent la fabrication de pérovskite pour améliorer l’évolutivité, et 15 centres de recherche nouvellement créés en Asie mettent en commun leurs ressources pour atteindre des normes de fiabilité plus élevées. Les fabricants se tournent vers les modules de pérovskite à jonction unique, multi-jonction et tandem, car ces technologies démontrent une résilience et des performances remarquables lors des tests réels. Les solutions photovoltaïques intégrées aux bâtiments, les appareils électroniques grand public portables et les panneaux automobiles se distinguent parmi les principales applications, avec huit prototypes automobiles intégrant des couches de pérovskite en cours d'essais actifs cette année.

Parmi les principaux acteurs industriels du marché des cellules solaires à pérovskite figurent Oxford PV, qui comptera 300 employés spécialisés d'ici fin 2023 pour accélérer la commercialisation de modules prêts à être commercialisés, et Saule Technologies, qui a réalisé 10 installations pilotes de modules flexibles à pérovskite en Europe. Swift Solar est également pionnier dans la conception de tandems avancés avec cinq tests de durée sur le terrain en cours à travers les États-Unis. Les tendances récentes montrent des investissements considérables canalisés vers des programmes de laboratoire vers le marché : plus de 400 millions de dollars d'allocations mondiales de R&D ont été enregistrés l'année dernière, favorisant des percées dans les matériaux barrières à l'humidité et les formulations sans plomb. Ces innovations ont attiré l'attention de grands clients industriels, trois grands géants de l'électronique collaborant sur des appareils grand public de nouvelle génération intégrant de fines couches de pérovskite comme sources d'alimentation auxiliaires.

La Chine, les États-Unis et l’Allemagne restent essentiels pour alimenter la demande accrue sur le marché des cellules solaires à pérovskite. La Chine a inauguré 12 nouveaux projets pilotes de démonstration en 2023, tandis qu'aux États-Unis, 15 startups axées sur la pérovskite ont obtenu un financement de série A pour améliorer la viabilité commerciale. Les efforts de l'Allemagne en faveur de l'indépendance énergétique résidentielle ont propulsé l'adoption de panneaux pérovskites à multi-jonctions, avec 30 000 unités prévues pour être installées d'ici 2025. Les principaux facteurs qui stimulent la demande comprennent le soutien gouvernemental fervent, les investissements privés robustes et la course pour obtenir des panneaux plus efficaces et plus légers. , et des solutions solaires personnalisables.

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Dynamique du marché 

Moteur : des efficacités cellulaires révolutionnaires favorisant une adoption généralisée dans un contexte d'engagements de financement solides

La recherche sur les cellules solaires à pérovskite a permis d'obtenir des résultats remarquables en matière d'efficacité qui continuent d'attirer d'importants investissements des secteurs public et privé. Une étape notable en 2023 a été la création de 10 laboratoires de tests spécialisés dans le monde entier, dédiés à la mesure de la puissance de sortie à long terme dans des environnements contrôlés, garantissant ainsi des données de performances fiables qui inspirent confiance aux parties prenantes. En outre, au moins 25 nouvelles collaborations industrielles sur le marché des cellules solaires à pérovskite ont vu le jour l'année dernière afin d'accélérer le transfert de connaissances entre les installations de recherche universitaire et les fabricants de modules. Parmi ces partenariats, un consortium japonais a signalé une avancée majeure : un module en pérovskite de cinq pouces a fourni de manière constante plus de 50 kilowattheures d'électricité lors d'essais prolongés en extérieur, démontrant la robustesse de la technologie. Pendant ce temps, les investisseurs américains ont consacré plus de 220 millions de dollars de financement de démarrage à des initiatives de mise à l'échelle des pérovskites, alimentant ainsi la création de lignes pilotes et la recherche sur les matériaux avancés. Des projets de grande envergure en Europe comportent également des conceptions en tandem de pérovskite, et trois de ces programmes pilotes prévoient de dévoiler les résultats dans les mois à venir.

De telles avancées ne se limitent pas uniquement au laboratoire ; ils se traduisent en mise en œuvre dans le monde réel via des sites de démonstration à grande échelle. Neuf installations d'essai nouvellement inaugurées en 2023 ont démontré comment les modules de pérovskite peuvent être intégrés aux systèmes photovoltaïques traditionnels, repoussant les limites de la capture d'énergie dans des climats variés. Parallèlement, les entreprises qui cherchent à réduire leur empreinte carbone sur le marché des cellules solaires à pérovskite s'associent à des universités pour développer des couches d'encapsulation améliorées susceptibles de prolonger la durée de vie des modules, une condition essentielle pour une adoption plus large sur le marché. L'émergence de nouveaux cadres de certification des pérovskites, dirigés par cinq agences de test de premier plan, met en évidence une dynamique collective en faveur de la responsabilité et de l'assurance qualité. Ces efforts, combinés à des flux de financement robustes, renforcent l’idée selon laquelle les avancées en matière d’efficacité cellulaire ont un poids énorme dans les conversations industrielles et modifient rapidement les priorités d’investissement en faveur des innovations en matière de pérovskite.

Tendance : préférence croissante pour les modules flexibles alimentant l'électronique grand public et les appareils portables

Les modules flexibles en pérovskite ont d'abord attiré l'attention pour leur potentiel en dehors des applications traditionnelles sur les toits, et 2023 a été témoin d'une vague de nouveaux produits composés de panneaux minces et enroulables. Des rapports récents sur le marché des cellules solaires à pérovskite indiquent que 12 marques d'électronique grand public, dont certains grands fabricants de smartphones, ont commencé à intégrer des badges de test de couches de pérovskite dans des prototypes d'appareils pour prolonger la durée de vie des batteries. Au-delà des smartphones, trois fabricants d'appareils portables ont collaboré avec un laboratoire de matériaux de premier plan pour explorer des solutions d'alimentation intégrées, ce qui a abouti à des prototypes initiaux qui ont maintenu des performances stables tout au long de 1 000 cycles de flexion. De plus, quatre instituts de recherche de pointe en Amérique du Nord testent activement des pérovskites flexibles pour des conditions de faible luminosité, dans le but d'exploiter l'éclairage intérieur comme source d'énergie viable pour l'électronique à petite échelle. Notamment, un consortium européen a lancé une initiative impliquant cinq cabinets d'architectes intéressés par la commercialisation de rideaux solaires flexibles à usage domestique.

La tendance vers des solutions flexibles sur le marché des cellules solaires à pérovskite a incité à des efforts concertés pour perfectionner les matériaux d'encapsulation capables de résister à des flexions, des torsions et des facteurs de stress environnementaux répétés. Six nouvelles technologies de revêtement barrière sont entrées en phase de prototypage en 2023, visant à améliorer la résistance à l’humidité et à accroître la durabilité mécanique des couches de pérovskite. Un centre de recherche solaire de premier plan en Allemagne a récemment publié des résultats sur les méthodes d'impression rouleau à rouleau, indiquant que la fabrication continue pourrait créer des modules jusqu'à 30 mètres de long sans compromettre les performances. Parallèlement, deux centres logistiques en Asie ont adapté leurs divisions d'entreposage pour répondre à l'emballage spécialisé exigé par ces panneaux flexibles. Dans le même temps, une conférence internationale organisée en Californie a attiré 700 participants axés sur les appareils portables intégrés à des cellules flexibles à pérovskite, soit deux fois la participation enregistrée deux ans plus tôt, illustrant un intérêt croissant. Toutes ces collaborations soulignent à quel point les modules flexibles en pérovskite sont sur le point de perturber de nombreux secteurs en redéfinissant la portabilité, la liberté de conception et la production d'énergie en déplacement.

Défi : Stabilité des matériaux sous des climats rigoureux nécessitant une encapsulation et des garanties de performances.

L’un des obstacles les plus urgents à la mise à l’échelle du marché des cellules solaires à pérovskite jusqu’à la commercialisation réside dans la garantie de la stabilité des matériaux dans diverses conditions environnementales. Rien qu’en 2023, au moins huit essais sur le terrain à grande échelle ont été lancés dans des régions sujettes à des variations extrêmes de température, des déserts du Moyen-Orient aux zones côtières humides d’Asie du Sud-Est. Les chercheurs ont observé que sans une encapsulation robuste, les modules pérovskites pourraient présenter des baisses de production notables dans les six mois suivant leur déploiement. En conséquence, trois laboratoires de recherche avancés en Europe se sont tournés vers les tests de revêtements protecteurs spécialisés capables de lutter contre la pénétration d’eau et la dégradation induite par les UV. Ces laboratoires suivent les données de performance avec des systèmes de surveillance nouvellement développés, dont quatre ensembles ont été installés dans des sites pilotes réels pour évaluer la résistance des modules sur des cycles saisonniers complets. En outre, un financement du secteur privé de 60 millions de dollars a été investi dans des programmes spécialisés de génie chimique en 2023, soulignant la priorité accordée au développement de la science de l'encapsulation.

En parallèle, les organismes d'accréditation mondiaux introduisent désormais des protocoles de certification qui traitent spécifiquement de la longévité des pérovskites sur le marché des cellules solaires à pérovskite. Cinq instituts de test de premier plan ont conçu des mesures de préparation au stress qui exigent que les modules restent supérieurs à 90 % de leur production initiale pendant deux années consécutives – une référence ambitieuse largement citée dans les discussions actuelles de l'industrie. Pour s'aligner sur ces normes, un consortium majeur d'Asie de l'Est a commencé à explorer de nouveaux adhésifs dérivés de biomatériaux, qui, selon eux, peuvent résister jusqu'à 10 000 heures d'exposition continue au brouillard salin. Pendant ce temps, les fournisseurs étrangers collaborent avec les fabricants de modules pour finaliser les processus d'encapsulation pouvant être intégrés dans des lignes de production automatisées – un effort observé dans deux usines pilotes qui devraient ouvrir leurs portes en 2024. Résoudre le problème de stabilité reste essentiel pour une large acceptation commerciale, car il a un impact direct sur les garanties et les profils de risque que les investisseurs prennent en compte lorsqu'ils financent des installations à grande échelle dans des régions exigeantes du monde entier.

Analyse segmentaire 

Par type de produit

Les cellules solaires hybrides à pérovskite détiennent actuellement plus de 50 % de part de marché sur le marché des cellules solaires à pérovskite, principalement en raison de leur équilibre exceptionnel entre efficacité, rentabilité et facilité de fabrication. Cette composition unique combine généralement des matériaux organiques et inorganiques, permettant un transport optimisé des électrons et une absorption lumineuse impressionnante. Une récente percée en laboratoire en 2023 a abouti à une efficacité certifiée de 25,5 % pour les cellules solaires hybrides à pérovskite, alimentant ainsi un intérêt commercial accru. Simultanément, leur tolérance aux variations de températures rend ces cellules particulièrement adaptées au déploiement à grande échelle dans les infrastructures photovoltaïques nouvelles et existantes. Selon les rapports de l’industrie, environ 40 collaborations universitaires se sont formées en 2023 pour optimiser les matériaux dopants pour les cellules solaires hybrides à pérovskite, soulignant l’accent intense mis sur la recherche et le développement.

Le marché des cellules solaires à pérovskite a connu un enthousiasme croissant pour les compositions hybrides, en partie parce qu'elles offrent des processus de production plus simples par rapport aux alternatives purement inorganiques. Les fabricants bénéficient de la possibilité de déposer des couches minces à l’aide de techniques peu coûteuses telles que le revêtement par centrifugation, éliminant ainsi le besoin de lignes de fabrication coûteuses sous vide. Rien qu'en 2023, plus de 25 lignes de production pilotes de cellules solaires hybrides à pérovskite ont été mises en place en Asie, en Europe et en Amérique du Nord, soulignant l'ambition mondiale de commercialiser ces produits prometteurs. De plus, les progrès réalisés dans les couches de transport de charge et les stratégies d'encapsulation améliorées ont amélioré leur stabilité opérationnelle, positionnant les cellules solaires hybrides à pérovskite comme une solution leader pour la production d'énergie durable. Alors que les instituts de recherche et les entreprises s’associent pour affiner les méthodes de fabrication, le marché des cellules solaires à pérovskite devrait connaître une domination continue des configurations hybrides dans les années à venir.

Par module 

Le segment des modules rigides devrait générer plus de 82 % des revenus du marché des cellules solaires à pérovskite, grâce à sa fiabilité bien établie et sa compatibilité avec les cadres d'installation existants. Les modules rigides, généralement à base de verre, ont prouvé leur résilience face aux facteurs environnementaux tels que l'humidité et le stress physique. Ces qualités leur permettent d'être déployés facilement dans divers climats avec une dégradation minimale des performances au fil du temps. En 2023, plus de 2 000 nouveaux brevets liés à la fabrication de cellules solaires à pérovskite ont été déposés dans le monde, renforçant la nécessité de processus de fabrication plus robustes adaptés aux modules rigides. Les producteurs se concentrent également sur le perfectionnement des méthodes de laminage pour garantir une meilleure encapsulation, prolongeant ainsi la durée de vie opérationnelle de ces modules dans des conditions réelles.

Sur le marché des cellules solaires à pérovskite, les modules rigides présentent un avantage distinct en raison de procédures d'installation standardisées et de systèmes de montage compatibles qui reflètent les panneaux conventionnels à base de silicium. Cette architecture simplifie la transition pour les entrepreneurs et les utilisateurs finaux qui ne sont peut-être pas familiers avec les nouveaux modules à couche mince ou flexibles. Depuis 2023, les fabricants d'électronique d'Asie de l'Est ont alloué près de 250 millions de dollars à la R&D sur les modules flexibles en pérovskite, mais les conceptions rigides restent le choix de prédilection pour une commercialisation immédiate car elles s'intègrent parfaitement aux toits, aux fermes solaires et aux projets de services publics à grande échelle. Malgré les innovations continues en matière de solutions flexibles, il est peu probable que la chaîne d'approvisionnement établie pour les modules rigides soit perturbée de sitôt. En s'appuyant sur des conceptions éprouvées et en les intégrant au potentiel d'efficacité supérieur des matériaux pérovskites, le segment des modules rigides continuera de dominer la génération de revenus sur le marché des cellules solaires pérovskites.

Par candidature 

Le BIPV (Building Integrated Photovoltaics) détient une part des revenus de 23 % sur le marché des cellules solaires à pérovskite, s'imposant ainsi comme une application leader. Poussé par la poussée mondiale vers une architecture verte, le BIPV intègre des cellules solaires directement dans les composants du bâtiment tels que les façades, les toits et les fenêtres. En 2023, plus de 70 projets de construction dans le monde ont utilisé des solutions BIPV de pointe à base de pérovskite, soulignant l'acceptation croissante de cette technologie par les architectes et les promoteurs. La facilité de production des cellules solaires à pérovskite et leur potentiel esthétique personnalisable les rendent particulièrement attrayantes pour les projets centrés sur la conception. Par conséquent, les solutions BIPV se démarquent pour un développement urbain durable où les contraintes d'espace et l'intégration esthétique sont primordiales.

Sur le marché des cellules solaires à pérovskite, l'essor de l'adoption du BIPV est encore stimulé par l'amélioration des mesures de durabilité et des techniques d'encapsulation avancées qui garantissent des performances fiables dans des environnements externes. Étant donné que les modules BIPV font également office d’éléments architecturaux, la possibilité de produire des couches de pérovskite translucides ou semi-transparentes ouvre de nouvelles voies pour l’optimisation de la lumière naturelle. Ces possibilités de conception permettent l'intégration de la capture de l'énergie solaire sans compromettre l'éclairage naturel ou l'esthétique du bâtiment. De plus, les systèmes BIPV bénéficient d’incitations politiques en évolution rapide et d’un soutien réglementaire local visant à promouvoir une construction nette zéro. Alors que les parties prenantes continuent de découvrir les avantages du BIPV à base de pérovskite, allant d'une installation plus facile à une plus grande flexibilité de conception, ce segment est sur le point de renforcer son empreinte sur le marché et de remodeler l'avenir des projets de construction durable dans le monde entier.

Par structure 

Sur le marché des cellules solaires à pérovskite, le segment des structures planaires est actuellement en tête avec une part de marché de 69 % et devrait maintenir sa domination. La conception planaire séduit les fabricants en raison de processus d'empilement de couches plus simples et du nombre réduit d'étapes de fabrication. Cette configuration s'adapte efficacement à divers matériaux pérovskites tout en minimisant les défauts d'interface qui pourraient nuire à la stabilité du dispositif. En 2023, environ 60 % des nouvelles installations de cellules solaires à pérovskite utilisaient une structure planaire, reflétant la large acceptation du segment dans les applications résidentielles et commerciales. L'approche planaire permet une absorption uniforme de la lumière et des voies de transport d'électrons optimisées, garantissant une efficacité de conversion de puissance élevée sans compliquer considérablement les lignes de fabrication.

Le marché des cellules solaires à pérovskite est devenu particulièrement friand de structures planaires, car elles s'alignent parfaitement avec la production sur de grandes surfaces, un facteur crucial pour les installations de pointe à haut débit. En réduisant la complexité des architectures multicouches, les fabricants peuvent contrôler plus efficacement les densités de défauts, améliorant ainsi la stabilité opérationnelle. De plus, les configurations planaires s'intègrent bien aux différentes couches de transport de charge, offrant une flexibilité considérable dans la sélection des matériaux pour l'amélioration des performances. Certaines recherches de nouvelle génération explorent également des approches multi-jonctions qui empilent plusieurs couches absorbantes sur un film planaire de pérovskite pour capturer des spectres solaires plus larges. Alors que l’industrie continue d’affiner les techniques d’impression, de revêtement et de laminage, les structures planaires resteront probablement la pierre angulaire du marché, consolidant ainsi leur statut de choix dominant et compétitif en termes de coûts pour une adoption grand public.

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Analyse régionale 

L’Asie-Pacifique est le plus grand marché de cellules solaires pérovskites, détient la part de marché la plus élevée de 56 % et devrait connaître le taux de croissance le plus élevé de 31,6 % au cours de la période 2025-2033. Cette croissance est due aux efforts des entrepreneurs en Chine et dans d’autres pays pour promouvoir la production à grande échelle de PSC. Par exemple, Microquanta Semiconductor, une société basée en Chine, a créé une usine pilote de fabrication d'une capacité de 5 GW pour les produits solaires à base de pérovskite, qui est la première installation de production de produits photovoltaïques à base de pérovskite au monde. La Chine et le Japon détiennent ensemble une part de marché significative de 76 %, et l’Inde devrait connaître une croissance maximale de 36 % au cours de la période de prévision.

Le rapport examine également l’impact de la pandémie de COVID-19 sur le marché mondial des cellules solaires à pérovskite. L’analyse couvre diverses périodes et effets post-pandémiques sur l’industrie. Des pays comme les États-Unis, la Chine, l’Inde et le Japon détiennent une part importante de la capacité photovoltaïque et ont été gravement touchés par la pandémie au début en raison des restrictions de confinement, des politiques de sécurité strictes et de la mobilité restreinte, ce qui a entraîné une perturbation importante de la collecte. , le transport et le recyclage de grandes quantités de déchets photovoltaïques, qui se sont retrouvés dans des décharges non recyclées.

La région nord-américaine constitue un marché important pour les cellules solaires à pérovskite, avec des contributions significatives des États-Unis et du Canada. La région se caractérise par une forte concentration sur les sources d’énergie renouvelables, ce qui en fait un marché idéal pour les cellules solaires à pérovskite. Ces dernières années, la région nord-américaine a connu une augmentation de l’adoption de cellules solaires à pérovskite, en particulier dans les secteurs résidentiels et commerciaux. Cela est dû aux initiatives gouvernementales favorables, aux politiques de soutien et à la présence d’un grand nombre d’acteurs clés sur le marché. La région devrait connaître une croissance constante du marché dans les années à venir, en raison de la demande croissante de solutions solaires économes en énergie et rentables.

Aux États-Unis, le marché devrait croître à un rythme important, porté par la demande croissante d’énergie propre et renouvelable. Le pays met fortement l’accent sur la réduction des émissions de carbone, ce qui a conduit à la croissance du marché des cellules solaires à pérovskite. Les entreprises de la région investissent dans la recherche et le développement de cellules solaires à pérovskite pour améliorer leur efficacité et réduire leurs coûts. Grâce à des politiques gouvernementales favorables et à un vaste bassin de professionnels qualifiés, la région nord-américaine est bien placée pour devenir un marché leader pour les cellules solaires à pérovskite dans les années à venir.

Principales entreprises sur le marché des cellules solaires en pérovskite :

• BASF
• Dyénamo
• Société de matériaux énergétiques.
• Solution énergétique de pointe
• Fujifilm
• Fujikura
• GCL Suzhou Nanotechnologie Co., Ltd.
• Énergie des grandes cellules
• Hangzhou Microquanta
• Heiking PV Technologie Co., Ltd.
• Hubei merveille solaire
• Hunt Pérovskite Technologies (HPT)
• InfiniPV
• Jinkosolaire
• Kyocera
• LG Chimie
• Li Yuan New Energy Technology Co.
• Merck
• Semi-conducteur Microquanta
• Oxford PV
• Panasonic
• Saule Technologies
• Pointu
• Solartek
• Solaronix SA
• Solliance
• Photovoltaïque tandem
• Toshiba
• Trina Solaire
• WonderSolar
• Autres acteurs éminents

Aperçu de la segmentation du marché :

Par type de produit

• CFP hybrides
• CSP flexibles
• CFP multi-jonctions

Par type de module

• Module rigide
• Module flexible

Par structure

• Cellules solaires planaires à pérovskite
• Cellules solaires mésoporeuses à pérovskite

Par candidature

• Verre intelligent
• BIPV
• Centrale électrique
• Défense et aérospatiale
• Transport et mobilité
• Electronique grand public (appareils portables)
• Utilitaires (Bâtiment PV intégré)
• Applications hors réseau
• Autre

Par région 

• Amérique du Nord
  • Les États-Unis
  • Canada
  • Mexique
• Europe
  • Le Royaume-Uni
  • Allemagne
  • France
  • Italie
  • Espagne
  • Russie
  • Pologne
  • Reste de l'Europe
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Australie et Nouvelle-Zélande
  • ASEAN
  • Reste de l'Asie-Pacifique
• Moyen-Orient et Afrique (MEA)
  • Émirats arabes unis
  • Arabie Saoudite
  • Afrique du Sud
  • Reste de la MEA
• Amérique du Sud
  • Argentine
  • Brésil
  • Reste de l'Amérique du Sud