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Dynamique du marché 

Facteur clé : Des gains d’efficacité cellulaire révolutionnaires favorisent une adoption généralisée grâce à des engagements de financement solides.

La recherche sur les cellules solaires pérovskites a permis d'obtenir des résultats remarquables en matière d'efficacité, attirant ainsi d'importants investissements des secteurs public et privé. En 2023, une étape marquante a été la création de 10 laboratoires d'essais spécialisés à travers le monde, dédiés à la mesure de la puissance de sortie à long terme dans des environnements contrôlés. Ces laboratoires garantissent des données de performance fiables, renforçant la confiance des parties prenantes. Par ailleurs, au moins 25 nouvelles collaborations industrielles ont vu le jour l'an dernier sur le marché des cellules solaires pérovskites, accélérant le transfert de connaissances entre les centres de recherche universitaires et les fabricants de modules. Parmi ces partenariats, un consortium japonais a annoncé une avancée majeure : un module pérovskite de cinq pouces a produit de manière constante plus de 50 kilowattheures d'électricité lors d'essais prolongés en extérieur, démontrant la robustesse de cette technologie. De leur côté, les investisseurs américains ont injecté plus de 220 millions de dollars dans des initiatives de développement à grande échelle des cellules pérovskites, favorisant la mise en place de lignes pilotes et la recherche sur les matériaux avancés. En Europe, des projets d'envergure utilisent également des cellules tandem pérovskites, et trois de ces programmes pilotes prévoient de publier leurs résultats dans les prochains mois.

Ces avancées ne se limitent pas aux laboratoires ; elles se traduisent par une mise en œuvre concrète grâce à des sites de démonstration à grande échelle. Neuf installations pilotes inaugurées en 2023 ont démontré comment les modules pérovskites peuvent être intégrés aux systèmes photovoltaïques classiques, repoussant ainsi les limites de la capture d'énergie sous différents climats. Parallèlement, les entreprises soucieuses de réduire leur empreinte carbone sur le marché des cellules solaires pérovskites collaborent avec des universités pour développer des couches d'encapsulation améliorées capables d'allonger la durée de vie des modules – une condition essentielle à une adoption plus large par le marché. L'émergence de nouveaux cadres de certification pour les pérovskites, pilotés par cinq organismes de test de premier plan, souligne une volonté collective de responsabilisation et d'assurance qualité. Ces efforts, conjugués à des financements importants, confirment que les progrès en matière d'efficacité des cellules ont un poids considérable dans les discussions du secteur et orientent rapidement les priorités d'investissement vers les innovations liées aux pérovskites.

Tendance : préférence croissante pour les modules flexibles alimentant les appareils électroniques grand public et les objets connectés.

Les modules pérovskites flexibles ont d'abord suscité l'intérêt pour leur potentiel au-delà des applications traditionnelles sur toitures, et l'année 2023 a vu l'émergence de nombreux produits innovants dotés de panneaux fins et enroulables. Des rapports récents sur le marché des cellules solaires pérovskites indiquent que 12 marques d'électronique grand public, dont certains grands fabricants de smartphones, ont commencé à intégrer des échantillons de couches de pérovskite dans des prototypes d'appareils afin d'améliorer l'autonomie de la batterie. Au-delà des smartphones, trois fabricants d'objets connectés ont collaboré avec un laboratoire de matériaux de pointe pour explorer des solutions d'alimentation intégrées, aboutissant à des prototypes initiaux qui ont conservé des performances stables après 1 000 cycles de flexion. Par ailleurs, quatre instituts de recherche de pointe en Amérique du Nord testent activement des pérovskites flexibles en conditions de faible luminosité, dans le but d'exploiter l'éclairage intérieur comme source d'énergie viable pour les petits appareils électroniques. Enfin, un consortium européen a lancé une initiative impliquant cinq cabinets d'architectes intéressés par la commercialisation de rideaux solaires flexibles pour un usage domestique.

La tendance aux solutions flexibles sur le marché des cellules solaires pérovskites a suscité des efforts concertés pour perfectionner les matériaux d'encapsulation afin de résister aux flexions, torsions et contraintes environnementales répétées. Six nouvelles technologies de revêtement barrière sont entrées en phase de prototypage en 2023, visant à améliorer la résistance à l'humidité et la durabilité mécanique des couches de pérovskite. Un centre de recherche solaire de pointe en Allemagne a récemment publié des résultats sur les méthodes d'impression en continu, indiquant qu'une fabrication continue permettrait de créer des modules jusqu'à 30 mètres de long sans compromettre leurs performances. Parallèlement, deux plateformes logistiques en Asie ont adapté leurs entrepôts pour répondre aux exigences d'emballage spécifiques de ces panneaux flexibles. Dans le même temps, une conférence internationale organisée en Californie a attiré 700 participants intéressés par les dispositifs portables intégrant des cellules pérovskites flexibles – soit deux fois plus qu'il y a deux ans, témoignant d'un intérêt croissant. Toutes ces initiatives collaboratives soulignent comment les modules pérovskites flexibles sont sur le point de révolutionner de nombreux secteurs en redéfinissant la portabilité, la liberté de conception et la production d'énergie mobile.

Défi : Stabilité des matériaux dans des climats extrêmes nécessitant une encapsulation et des garanties de performance.

L'un des principaux obstacles au développement commercial des cellules solaires pérovskites réside dans la garantie de la stabilité du matériau face à des conditions environnementales variées. Rien qu'en 2023, au moins huit essais à grande échelle ont été lancés dans des régions sujettes à des variations de température extrêmes, des déserts du Moyen-Orient aux zones côtières humides d'Asie du Sud-Est. Les chercheurs ont observé que, sans encapsulation robuste, les modules pérovskites pouvaient présenter des baisses de rendement notables dans les six mois suivant leur installation. En conséquence, trois laboratoires de recherche de pointe en Europe se sont orientés vers le test de revêtements protecteurs spécialisés capables de lutter contre les infiltrations d'eau et la dégradation induite par les UV. Ces laboratoires suivent les données de performance grâce à des systèmes de surveillance récemment mis au point, dont quatre ont été installés sur des sites pilotes afin d'évaluer la tenue des modules sur des cycles saisonniers complets. Par ailleurs, un investissement de 60 millions de dollars américains du secteur privé dans des programmes spécialisés en génie chimique a été réalisé en 2023, soulignant l'importance accordée au développement de la science de l'encapsulation.

Parallèlement, les organismes d'accréditation internationaux mettent en place des protocoles de certification spécifiques à la longévité des cellules solaires à pérovskite. Cinq grands instituts de test ont élaboré des indicateurs de résistance aux contraintes exigeant que les modules conservent plus de 90 % de leur rendement initial pendant deux années consécutives – un objectif ambitieux, largement évoqué dans les discussions actuelles du secteur. Afin de se conformer à ces normes, un important consortium d'Asie de l'Est explore de nouveaux adhésifs biosourcés, capables, selon lui, de résister à 10 000 heures d'exposition continue au brouillard salin. Dans le même temps, des fournisseurs étrangers collaborent avec les fabricants de modules pour finaliser des procédés d'encapsulation intégrables aux lignes de production automatisées – une initiative déjà mise en œuvre dans deux usines pilotes dont l'ouverture est prévue en 2024. La résolution du problème de stabilité demeure essentielle à une large adoption commerciale, car elle influe directement sur les garanties et les profils de risque que les investisseurs prennent en compte lors du financement d'installations à grande échelle dans les régions les plus exigeantes du monde.

Analyse segmentaire 

Par type de produit

Les cellules solaires à pérovskite hybride détiennent actuellement plus de 50 % de parts de marché, principalement grâce à leur excellent compromis entre efficacité, rentabilité et facilité de fabrication. Leur composition unique associe généralement des matériaux organiques et inorganiques, permettant un transport d'électrons optimisé et une absorption lumineuse remarquable. Une avancée majeure en laboratoire, en 2023, a permis d'atteindre une efficacité certifiée de 25,5 % pour ces cellules, stimulant ainsi l'intérêt commercial. Par ailleurs, leur tolérance aux variations de température les rend particulièrement adaptées à un déploiement à grande échelle dans les infrastructures photovoltaïques existantes et nouvelles. Selon les rapports du secteur, une quarantaine de collaborations académiques ont vu le jour en 2023 afin d'optimiser les matériaux dopants pour les cellules solaires à pérovskite hybride, témoignant de l'importance accordée à la recherche et au développement.

Le marché des cellules solaires à pérovskite connaît un engouement croissant pour les compositions hybrides, notamment grâce à des procédés de production plus simples que ceux des alternatives purement inorganiques. Les fabricants bénéficient de la possibilité de déposer des couches minces par des techniques économiques telles que le dépôt par centrifugation, éliminant ainsi le besoin de lignes de production sous vide onéreuses. Rien qu'en 2023, plus de 25 lignes de production pilotes de cellules solaires hybrides à pérovskite ont été installées en Asie, en Europe et en Amérique du Nord, témoignant de l'ambition mondiale de commercialiser ces produits prometteurs. Par ailleurs, les progrès réalisés dans les couches de transport de charges et les stratégies d'encapsulation améliorées ont renforcé leur stabilité opérationnelle, positionnant les cellules solaires hybrides à pérovskite comme une solution de premier plan pour la production d'énergie durable. Alors que les instituts de recherche et les entreprises collaborent pour perfectionner les méthodes de fabrication, le marché des cellules solaires à pérovskite devrait voir la domination des configurations hybrides se poursuivre dans les années à venir.

Par module 

Le segment des modules rigides devrait générer plus de 82 % du chiffre d'affaires du marché des cellules solaires pérovskites, grâce à sa fiabilité éprouvée et à sa compatibilité avec les infrastructures d'installation existantes. Les modules rigides, généralement à base de verre, ont démontré leur résistance aux facteurs environnementaux tels que l'humidité et les contraintes physiques. Ces qualités permettent leur déploiement aisé sous divers climats, avec une dégradation minimale de leurs performances au fil du temps. En 2023, plus de 2 000 nouveaux brevets relatifs à la fabrication de cellules solaires pérovskites ont été déposés dans le monde, renforçant ainsi la nécessité de développer des procédés de fabrication plus robustes et adaptés aux modules rigides. Les fabricants s'attachent également à perfectionner les méthodes de lamination afin d'assurer une meilleure encapsulation, prolongeant ainsi la durée de vie opérationnelle de ces modules en conditions réelles d'utilisation.

Sur le marché des cellules solaires pérovskites, les modules rigides présentent un avantage certain grâce à des procédures d'installation standardisées et des systèmes de montage compatibles, similaires à ceux des panneaux conventionnels à base de silicium. Cette architecture simplifie la transition pour les installateurs et les utilisateurs finaux qui ne sont pas nécessairement familiarisés avec les modules flexibles ou à couches minces plus récents. En 2023, les fabricants d'électronique d'Asie de l'Est avaient investi près de 250 millions de dollars en R&D sur les modules pérovskites flexibles. Pourtant, les modules rigides restent la solution privilégiée pour une commercialisation immédiate, car ils s'intègrent parfaitement aux toitures, aux centrales solaires et aux grands projets d'infrastructures. Malgré les innovations constantes dans le domaine des solutions flexibles, la chaîne d'approvisionnement établie pour les modules rigides ne devrait pas être perturbée de sitôt. En s'appuyant sur des conceptions éprouvées et en les combinant 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 (photovoltaïque intégré au bâtiment) représente 23 % du chiffre d'affaires du marché des cellules solaires pérovskites, s'imposant comme une application de premier plan. Porté par la tendance mondiale à l'architecture durable, le BIPV intègre les cellules solaires directement dans les éléments de construction tels que les façades, les toitures et les fenêtres. En 2023, plus de 70 projets de construction à travers le monde ont mis en œuvre des solutions BIPV de pointe à base de pérovskite, témoignant de l'adoption croissante de cette technologie par les architectes et les promoteurs. La facilité de production des cellules solaires pérovskites et leur potentiel de personnalisation esthétique les rendent particulièrement attractives pour les projets axés sur le design. Par conséquent, les solutions BIPV se distinguent pour le développement urbain durable, où les contraintes d'espace et l'intégration esthétique sont primordiales.

Sur le marché des cellules solaires pérovskites, l'essor du photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV) est accentué par l'amélioration de la durabilité et les techniques d'encapsulation avancées qui garantissent des performances fiables en extérieur. Les modules BIPV faisant office d'éléments architecturaux, la possibilité de produire des couches de pérovskite translucides ou semi-transparentes ouvre de nouvelles perspectives pour l'optimisation de la lumière naturelle. Ces possibilités de conception permettent d'intégrer la captation d'énergie solaire sans compromettre l'éclairage naturel ni l'esthétique du bâtiment. De plus, les systèmes BIPV bénéficient d'incitations politiques et d'un soutien réglementaire local en constante évolution, visant à promouvoir la construction à énergie positive. Alors que les acteurs du secteur continuent de découvrir les avantages du BIPV à base de pérovskite – de la simplification de l'installation à une plus grande flexibilité de conception –, ce segment est en passe de consolider sa position sur le marché et de redéfinir l'avenir des projets de construction durable à l'échelle mondiale.

Par structure 

Sur le marché des cellules solaires pérovskites, le segment à structure planaire domine actuellement avec une part de marché de 69 % et devrait conserver sa position dominante. La conception planaire séduit les fabricants grâce à des procédés d'empilement de couches simplifiés et un nombre réduit d'étapes de fabrication. Cette configuration permet d'intégrer efficacement divers matériaux pérovskites tout en minimisant les défauts d'interface susceptibles de compromettre la stabilité du dispositif. En 2023, environ 60 % des nouvelles installations de cellules solaires pérovskites utilisaient une structure planaire, témoignant de la large adoption de ce segment dans les applications résidentielles et commerciales. L'approche planaire permet une absorption lumineuse uniforme et des voies de transport d'électrons optimisées, garantissant un rendement de conversion énergétique élevé sans complexifier significativement les lignes de production.

Le marché des cellules solaires pérovskites privilégie les structures planaires, car elles s'intègrent parfaitement à la production à grande échelle, un facteur crucial pour les installations de pointe à haut débit. En réduisant la complexité des architectures multicouches, les fabricants peuvent mieux contrôler la densité des défauts, améliorant ainsi la stabilité de fonctionnement. De plus, les configurations planaires s'intègrent facilement avec différentes couches de transport de charges, offrant une grande flexibilité dans le choix des matériaux pour optimiser les performances. Certaines recherches de nouvelle génération explorent également des approches multi-jonctions qui empilent plusieurs couches absorbantes sur un film de pérovskite planaire afin de capter un spectre solaire plus large. À mesure que l'industrie perfectionne les techniques d'impression, de revêtement et de lamination, les structures planaires resteront probablement un pilier du marché, confirmant leur position dominante et compétitive en termes de coûts pour une adoption à grande échelle.

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Analyse régionale 

La région Asie-Pacifique représente le plus grand marché des cellules solaires pérovskites, avec une part de marché de 56 % et une croissance prévue de 31,6 % entre 2025 et 2033. Cette croissance est due aux efforts des entrepreneurs chinois et d'autres pays pour développer la production à grande échelle de cellules solaires pérovskites. Par exemple, Microquanta Semiconductor, une entreprise chinoise, a mis en place une usine pilote de fabrication de produits solaires pérovskites d'une capacité de 5 GW, la première usine de ce type au monde. La Chine et le Japon détiennent à eux deux une part de marché significative de 76 %, tandis que l'Inde devrait enregistrer la plus forte croissance, à 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 pérovskites. L'analyse couvre différentes périodes et les effets post-pandémiques sur le secteur. Des pays comme les États-Unis, la Chine, l'Inde et le Japon, qui détiennent une part importante de la capacité photovoltaïque, ont été fortement touchés par la pandémie à ses débuts en raison des mesures de confinement, des politiques sanitaires strictes et des restrictions de déplacement. Ces mesures ont entraîné d'importantes perturbations dans la collecte, le transport et le recyclage de grandes quantités de déchets photovoltaïques, qui ont fini dans des décharges non recyclables.

L'Amérique du Nord représente un marché important pour les cellules solaires pérovskites, notamment grâce à la contribution significative des États-Unis et du Canada. Caractérisée par un fort intérêt pour les énergies renouvelables, cette région constitue un marché idéal pour les cellules solaires pérovskites. Ces dernières années, l'adoption de ces cellules a progressé en Amérique du Nord, en particulier dans les secteurs résidentiel et commercial. Cette croissance est due à des initiatives gouvernementales favorables, des politiques incitatives et la présence de nombreux acteurs clés du marché. La région devrait connaître une croissance soutenue du marché dans les années à venir, portée par la demande croissante de solutions solaires performantes et économiques.

Aux États-Unis, le marché devrait connaître une croissance significative, portée par la demande croissante d'énergie propre et renouvelable. Le pays accorde une grande importance à la réduction des émissions de carbone, ce qui a favorisé l'essor du marché des cellules solaires pérovskites. Les entreprises de la région investissent dans la recherche et le développement de ces cellules afin d'en améliorer l'efficacité et d'en réduire les coûts. Grâce à des politiques gouvernementales favorables et à un important vivier de professionnels qualifiés, l'Amérique du Nord est bien placée pour devenir un marché de premier plan pour les cellules solaires pérovskites dans les années à venir.

Principales entreprises du marché des cellules solaires pérovskites :

• 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