大手生産者はアジア、特に日本と韓国の出身であり、欧州企業も製造への取り組みを強化している。 2023年上半期、上位5社は合わせて約260万平方メートルのモジュールを出荷し、その中には日本の商業施設の屋上の15万平方メートルをカバーする記録破りの設備も含まれる。多層二酸化チタンのバリアントは、その熱安定性と温度変動に対する堅牢な性能で高く評価され、大規模に最も広く導入されています。アプリケーションは、建物統合型太陽光発電 (BIPV)、ポータブル電子機器、温室設備、特殊センサーにまで及び、この技術の多用途性を反映しています。特許活動は活発で、今年はアジアで 15 件を超える新規出願があり、研究開発の急増を示しています。

乾式増感太陽電池市場の主な材料には、ナノ多孔質二酸化チタン、カーボンまたはプラチナの対電極、導電性ガラス基板、光吸収を最適化するルテニウムベースの色素などが含まれます。最近の画期的な技術では、グラフェンで強化された電極が使用されており、商用化前のプロトタイプでは出力が 1 平方メートルあたり 10 ワット近く増加し、更新された電解質により 3,000 時間の動作寿命が延長されました。欧州の大手コンソーシアムは、これらのセルを世界的に普及させることを目的として、先進的な製造ラインに 2 億米ドルを投資しました。さらに、世界中で少なくとも 20 件の実験室規模の試験が現在、より持続可能なサプライチェーンを対象として、有機由来の染料をテストしています。このように、継続的な技術革新により、乾式増感太陽電池の商業的魅力と世界的な影響力が強化されています。 

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市場動向 

推進要因: 世界中の大規模発電における再生可能エネルギー利用の世界的な推進の高まり

2023 年には、再生可能エネルギーの推進により、世界中の事業規模のプロジェクトで乾式増感太陽電池市場が大幅に拡大します。主要な開発の 1 つは、中東で新たに稼働した 25 メガワットの施設で、相互接続された数千の乾式増感モジュールを利用し、極端な気候における技術の回復力を実証しています。さらに、東南アジアにおける政府支援のイニシアチブでは、地方の電化のためにこれらのセルを統合するために 3 億 5,000 万米ドルが割り当てられ、エネルギー源の多様化への確固たる取り組みが強調されています。もう 1 つのハイライトは、北米の研究コンソーシアムが、さまざまな種類の地形で乾式増感システムを評価するために、それぞれ約 2 エーカーの広さの 45 以上の専用試験場を運営していることです。一方、モジュールの改良により、平方メートルあたり 200 ワットを超える安定した出力が得られ、これらのセルは大規模設備にとってますます魅力的なものになっています。

世界的な注目を集めているのは、拡散光や変化する光条件下での信頼性の高いパフォーマンスなどの顕著な利点であり、全体的な発電量が向上します。東ヨーロッパの乾式増感太陽電池市場では、パイロットファームが 8 か月間にわたってほぼ 6,000 時間の連続稼働を記録し、この技術の長期的な一貫性を証明しました。政策立案者や民間投資家は、乾式増感太陽電池を二酸化炭素排出量を削減し、エネルギー安全保障を強化する戦略的選択肢とみなして、調達イニシアチブに参入している。大規模発電における採用の拡大により、モジュールの設計と製造における将来の改良が加速される可能性があります。新しい施設が稼動すると、テクノロジーのフットプリントが拡大し、規模のメリットによって生産コストが削減されます。全体として、グリーン エネルギー ソリューションに対する市場の動きは、高度で耐久性があり効率的な太陽光発電技術を使用してインフラストラクチャのギャップを埋めることに対する政府の関心の高まりと一致しています。

トレンド: ナノマテリアル層の統合により、より高い耐久性と安定した電気出力が促進されます。

先進的なナノマテリアル層の統合により、2023 年の乾式増感太陽電池市場の性能と寿命が大幅に向上しました。欧州の著名な研究機関の研究では、二酸化チタンの足場の上にグラフェン ナノチューブを積層することで、太陽光シミュレーションでのモジュールの暴露耐性が 2,000 時間以上延長されたことが明らかになりました。東アジアでは、電極構造に酸化亜鉛ナノ粒子をドーピングすることで、平方メートルあたり約 210 ワットの安定した電力密度出力が得られました。オーストラリアのパイロットプロジェクトでは、カーボンナノファイバーが埋め込まれたプロトタイプパネルをテストし、高湿度地域での性能低下が大幅に軽減されたことが報告されました。一方、北米の材料コンソーシアムは、10,000 回の屈曲テスト後にセルの完全性がほぼ 98% 保持されることを実証し、ナノスケールの強化による堅牢な機械的利点を強調しました。

これらのナノマテリアルベースのソリューションは、長期にわたり一貫したパフォーマンスを確保する上で重要な要素である微小亀裂や構造的破損を効果的に軽減します。さらに、耐熱性も大幅に向上しました。中東のパイロット施設では、摂氏 90 度に達する温度でも安定した発電が報告されました。研究者らは、このような回復力は、ナノスケールのコーティングが電子輸送を最適化し、内部損失を低減する方法によるものであると考えています。その結果、乾式増感太陽電池市場の製造方法には、これらの材料の正確な堆積をサポートする特殊な積層装置が含まれるようになりましたが、拡張性はまだ開発中です。ナノマテリアルベースのプロセスを採用する生産者が増えるにつれ、セルの信頼性と出力品質は向上し続け、より幅広い商業的関心を集めています。この傾向は、ナノスケールでの細心の注意を払ったエンジニアリングが大きな影響力をもたらし、世界の研究所全体でさらなる研究開発の取り組みを促進できることを例示しています。

課題 : 大規模製造能力が限られているため、世界中で広範な商業市場への浸透が妨げられています。

モジュール効率は目に見えて進歩しているにもかかわらず、限られた製造能力が2023年においても乾式増感太陽電池にとって重大なボトルネックとなっている。業界調査によると、年間10万個を超えるモジュールを生産できるのは世界中の主要施設7か所だけであり、主流のシリコン太陽光発電との競争力が低下している。さらに状況を悪化させるのは、西ヨーロッパに 2 つの巨大工場を設立しようとしている世界的コンソーシアムが、今年目標の 5 億米ドルのうち 1 億 2,000 万米ドルしか確保できず、投資の制約が浮き彫りになったことです。いくつかの小規模生産者は、原材料不足などの物流上の障害に繰り返し直面しており、これにより納期の遅れがさらに悪化し、プロジェクトのスケジュールが短縮されます。この供給側の不足により、モジュールあたりのコストが高騰するだけでなく、広範な商業的普及も阻害されます。

プロジェクト開発者は、50,000 モジュールのバッチを長期間 (場合によっては 8 か月) 待つことがよくあり、そのリードタイムが運用計画を複雑にします。プラチナや炭素ベースのペーストなどの特殊な成分を購入すると、サプライヤーに負担がかかり、予測不可能な生産サイクルが発生する可能性があります。乾式増感太陽電池市場の多くのインテグレータは、信頼できる出荷スケジュールを入手することが困難であり、プロジェクトの延期や範囲の縮小につながっていると述べています。さらに、複雑な層を組み立てる熟練労働者の不足により、一部の企業は特定の生産ステップを自動化するようになりました。ロボット駆動の製造ラインは世界中に約 12 しかなく、現在の生産能力では大規模設備に対する急増する需要に対応するのが困難です。これらの製造上の障壁を克服するには、高スループットの設備と従業員のトレーニングへの協調的な投資が必要です。生産能力が拡大するにつれて、テクノロジーのコストとサプライチェーンの安定性が向上し、より広範な市場での存在感への道が開かれるはずです。

セグメント分析 

染料別 

有機色素は、主にそのカスタマイズ可能な分子構造、費用対効果、および環境に優しい組成により、55% 以上の市場シェアを支配し、乾式増感太陽電池市場を支配しています。スイス連邦工科大学の最近の研究室の研究では、D149 などのインドリンベースの色素からポルフィリン誘導体に至るまで、少なくとも 8 つの新しい有機色素バリアントが、2023 年にパイロットスケールのモジュールに統合されることに成功したと報告されました。らは、新たに合成された 20 を超えるカルバゾール色素が、限られた光条件下で従来のルテニウム錯体に匹敵する高い光起電力を示したことを強調しました。韓国のコンソーシアムを含む複数の電子機器メーカーは、色素メーカーと協力して、色調整可能なセル用のアントシアニンにヒントを得た色素をテストしました。公開データによると、安定性の向上と製造プロセスの簡素化を理由に、ヨーロッパ全土の少なくとも 6 か所の大規模実証サイトが、ハイブリッド金属有機染料を純粋な有機代替染料に置き換えた。

2023 年の最先端のイノベーションでは、特に屋内または拡散照明下での出力向上のために、バンドのアライメントと電子注入効率の微調整に重点が置かれています。乾式増感太陽電池市場における東京に本拠を置くある新興企業は、色の鮮やかさを犠牲にすることなく長期的な性能を向上させることを目的として、試験家庭に設置された15のプロトタイプで使用される新しいクマリン・ピリジン染料ブレンドの特許を取得した。フラウンホーファー研究所の研究者は、現在の試験で少なくとも 9 種類の有機染料配合物が 1,000 時間の連続照射後に最小限の劣化を示し、有望な寿命を示したことを明らかにしました。一方、高度な有機染料の製造コストは、一部の大量注文ではグラムあたり 12 米ドルを下回り、中規模の太陽電池デバイス インテグレーターにとっては入手しやすくなりました。 2023年半ばの時点で、大手化学サプライヤーはヨーロッパとアジアの太陽電池モジュール工場と少なくとも7件の新たな供給契約を締結していることを確認しており、乾式増感電池における有機色素の商業的実現可能性を強化している。

用途別 

アプリケーションに基づいて、乾式増感太陽電池市場は、軽量構造、柔軟なフォームファクター、および低照度条件下でも信頼性の高いエネルギー捕捉を提供するため、35% 以上の市場シェアを支配しており、ポータブル充電アプリケーションで強力な足場を確立しています。カリフォルニアの技術コンソーシアムは、2023年にフィールドテスト用に乾式増感モジュールを搭載したポータブル充電器10,000台を納入し、急速なオフグリッド電力を必要とするバックパッカーや緊急対応者をターゲットにすると報告した。複数の家電企業がこれらのセルを電子書籍リーダーのケースやスマートウォッチに組み込み始めています。アジアで新たにリリースされた少なくとも 5 つのスマートウォッチ モデルは、トリクル充電用に染料ベースのソーラー フィルムと一体化された裏蓋を備えています。薄い基板上にこれらのセルを積層するのが比較的簡単なため、ドローンメーカーの関心が集まっており、イスラエルの大手ドローン新興企業4社が最新のプロトタイプで小規模DSCパネルを実験している。

個人用緊急キットの成長傾向によっても需要が促進されており、乾式増感太陽電池市場ではポータブルソーラーソリューションが重要です。ドイツの大手チェーンを含む欧州の小売業者数社は、旅行のピーク月に乾燥感受性パワーバンクの注文が急増したと報告している。 International Solar Allianceの業界専門家は、DSCモジュールとのエネルギー貯蔵結合を改善するために、バッテリー専門家と太陽電池材料開発者を含む8つの新しいパートナーシップが2023年に形成されたことを強調しています。さらに、専門のアクセサリー ブランドはカスタム プリントの DSC スキンを模索しており、今年ロンドンのデザイン スタジオによって少なくとも 3 つのパイロット コレクションが発売されました。これらの傾向は、従来の結晶パネルに特有のかさばりや剛性を回避する、自給自足型の電源ソリューションへの移行を反映しています。より多くの消費者向け機器が環境に優しいポータブル充電技術を採用するにつれ、乾式増感太陽電池はニッチなアウトドア用品を超えて主流のパーソナル電子機器に拡大し続けるとアナリストは予測しています。

エンドユーザーによる 

35%を超える市場シェアを持つ住宅消費者は、エネルギー自立性と美しさへの家庭の関心の高まりに牽引されて、乾式増感太陽電池市場の主要なユーザーグループを代表しています。業界データによると、2023 年だけでも、ヨーロッパとアジアの 15 以上のパイロット住宅コミュニティが、ダイセル窓とバルコニー シェードを備えた設置を完了しました。オーストラリアのプログラムでは、600 戸の新築住宅にカラフルな半透明の DSC パネルが組み込まれており、建築上の魅力を維持しながら従来の送電網への依存を軽減していることが明らかになりました。米国のいくつかの住宅所有者協同組合は一括購入契約を主導しており、コロラド州の主力契約は200の屋根をカバーしている。乾式増感ソリューションは、比較的簡単な組み立て要件が特徴で、地元の設置業者が特殊な機器を使用せずに展開できます。日本で進行中のテスト プロジェクトでは、8 つの郊外地区が参加し、DSC パネルが二重ガラスのユニットに統合された場合に提供できる追加の断熱効果を測定しています。

乾式増感太陽電池市場における住宅消費者の優位性は、持続可能性の重視の高まり、イノベーションを奨励する地方自治体の奨励金、美的魅力を高めるためにカスタマイズ可能な配色を組み込む能力などの要因によって推進されています。特にヨーロッパの都市部では、多くの若い住宅所有者が半透明の特性によりこれらのパネルを採用しており、太陽光発電を統合した創造的なファサードにつながっています。家具デザイナーは、コンパクトな屋外スペースで日陰と発電の両方を望む住宅所有者をターゲットに、DSC テクノロジーを使用したパティオ カバーの少なくとも 4 つの新しいラインを導入しました。地域太陽光発電イニシアチブも協同組合モデルのテストを開始しており、英国では9つのパイロットプログラムが集合住宅への乾燥感応設備の費用分担取り決めを検証している。これらの相互に関連した開発は、住宅基地が今後も DSC の需要を形成し続けることを明らかにしており、建築家も観客も同様に、これらのセルが日常生活においてどのようにスタイル、機能性、省エネを融合できるかを探求することに熱心です。

材料の種類別

二酸化チタンは、その高い電子移動度、豊富さ、確立された生産インフラのおかげで、依然として乾式増感太陽電池市場で選ばれる材料です。このセグメントは2024年には65%以上の市場シェアを保持していた。2023年初頭の業界報告書によると、現在世界中の40以上の製造施設が太陽光発電用途に合わせたナノ粒子TiO₂の生産に特化しており、中国とドイツに注目すべき拠点があることが確認されている。国立再生可能エネルギー研究所による最近の材料調査では、過去 1 年間に新たに稼働した少なくとも 10 のパイロットラインが、良好な電子輸送を達成するために TiO2 ベースの光陽極を独占的に利用していたことが明らかになりました。世界のサプライチェーンは、Tronox や Venator などの主要メーカーによって強化されており、両社は次世代太陽光発電関連スタートアップからの需要の高まりに応えるために供給を強化しています。マンチェスター大学の著名なグループを含む少なくとも 5 つの研究コンソーシアムが、TiO2 膜に希土類元素をドーピングすると光電安定性が向上することを示すデータを発表しました。

この勢いの背後にある主な要因には、拡張性の容易さと、さまざまな有機染料との実証済みの互換性が含まれます。インドネシアのある工場は、国際的な太陽電池開発業者に毎月2,000キログラム以上の高純度TiO₂を出荷していると報告しており、この材料の大量消費が浮き彫りになっている。 Astute Analytica のアナリストは、この材料の加工温度が比較的低く、堅牢な化学的安定性と組み合わせることで、新興の乾式増感太陽電池市場での迅速な展開が可能になることを強調しています。デンマークやオランダなどの欧州の複数の実証プロジェクトは、チタンベースの膜で達成される電子寿命の延長を理由に、酸化亜鉛や酸化スズの層から方向転換している。 2023 年、6 つの大学と民間研究機関からなるコンソーシアムは、TiO₂ の新しい表面処理を探る共同研究プログラムを開始し、すでに大学のキャンパスに 14 の実験施設が設置されました。アナリストは、エネルギー貯蔵および太陽光発電統合プロジェクトの継続的な急増により、TiO₂ の出荷がさらに増加し​​、乾式増感電池用途における確固たるリーダーシップを維持すると予想しています。

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地域分析 

ヨーロッパは現在、乾式増感太陽電池市場で最大のシェアを保持しており、業界の推計によれば43％を占めている。 2023 年、このリーダーシップは、一貫した政策展望と多額の研究資金から生まれています。欧州委員会は昨年度、先進的な太陽光発電の研究開発に約7億米ドルを割り当て、少なくとも14の専門製造ラボの出現を可能にした。ドイツだけでも、二酸化炭素排出量の削減を目的とした工業団地を中心に、2,500 を超える試験乾式増感施設が設置されています。フランスの公共調達入札には、都市複合施設向けにこれらのモジュールを使用する約240件の大規模太陽光発電プロジェクトが含まれていた。このようなソリューションに対する需要は、地域全体の革新的な能力を同時に強化しており、英国は昨年、BIPV関連の新たな建設許可を1,100件発行した。

建築一体型太陽光発電は、デザインの美学とエネルギー性能が交差するヨーロッパの乾式増感太陽電池市場において、引き続き主要な成長原動力となっています。大手自動車メーカー（ドイツ、フランス、イタリアの少なくとも 5 社）は、車載バッテリーの航続距離を向上させるために、電気自動車の屋根に乾式増感太陽電池ストリップを組み込んでいます。 7 つの学術機関と大手エレクトロニクス企業が参加する大陸横断的な研究イニシアチブでは、災害地域の非常用電源としてポータブルなオフグリッド乾式増感装置の実験をさらに進めています。これらの開発により、モジュールの効率と回復力が継続的に向上し、世界市場における主要な影響力を持つヨーロッパの役割が強化されています。

地域的には、適度な太陽光の下で一貫したパフォーマンスを重視するハブにプロジェクトが最も集中しています。たとえばイタリアは、部分的な日よけの問題に取り組むために、多層二酸化チタン電池を採用した200メガワットの実証サイトを運営している。スペインは新興ホットスポットでもあり、保全と再生可能アップグレードのバランスを取るため、遺産建造物を対象とした320件の太陽光発電改修許可を認可している。一方、乾式感作技術に精通した労働力を育成するために、西ヨーロッパ全土で少なくとも 15 の専門トレーニング プログラムが開始され、新築と改修の両方での迅速な導入をサポートしています。ヨーロッパは、熱心な資金提供、規制支援、イノベーションの文化を通じて、世界の乾式増感太陽電池市場の軌道を形成し続けています。

乾式増感太陽電池市場のトッププレーヤー 

• G24 パワー (Gcell)
• Dyesol Limited (現在は Greatcell Solar の一部)
• 株式会社フジクラ
• ダイナモAB
• ソラロニクスSA
• リコー
• グレートセルソーラー
• メルクグループ
• シャープ株式会社
• ペッセル・テクノロジーズ株式会社
• その他の著名な選手

市場セグメンテーションの概要:

染料の種類別

• 有機染料
• 無機染料
• 天然染料

材料の種類別

• 二酸化チタン (TiO2)
• 酸化亜鉛(ZnO)
• その他

用途別

• ポータブル充電
• BIPV/BAPV
• 組み込みエレクトロニクス
• AIPV
• 屋外広告
• その他

エンドユーザーによる

• 居住の
• コマーシャル
• エネルギー
• エレクトロニクス
• 自動車
• 農業
• 消費財
• その他

地域別

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• ヨーロッパ
  • 西欧
    • 英国
    • ドイツ
    • フランス
    • イタリア
    • スペイン
    • 残りの西ヨーロッパ
  • 東欧
    • ポーランド
    • ロシア
    • 東ヨーロッパの残りの地域
• アジア太平洋地域
  • 中国
  • インド
  • 日本
  • オーストラリアとニュージーランド
  • 韓国
  • アセアン
  • 残りのアジア太平洋地域
• 中東とアフリカ
  • サウジアラビア
  • 南アフリカ
  • アラブ首長国連邦
  • MEAの残りの部分
• 南アメリカ
  • アルゼンチン
  • ブラジル
  • 南アメリカの残りの地域