주요 생산업체는 아시아(특히 일본과 한국) 출신이며 유럽 기업도 제조 노력을 강화하고 있습니다. 2023년 상반기 동안 상위 5개 생산업체는 일본의 상업용 옥상에 150,000제곱미터에 달하는 기록적인 설치를 포함하여 총 260만 제곱미터의 모듈을 출하했습니다. 다층 이산화티타늄 변형은 열 안정성과 온도 변동에 대한 강력한 성능으로 인해 대규모로 가장 널리 배포되는 것으로 나타났습니다. 응용 분야는 BIPV(건물 일체형 태양광 발전), 휴대용 전자 장치, 온실 설치 및 특수 센서에 걸쳐 적용되며 이는 기술의 다양성을 반영합니다. 올해 아시아에서 15건이 넘는 신규 특허 출원으로 특허 활동이 활발해지면서 연구 개발이 급증하고 있음을 알 수 있습니다.

건식 감응형 태양전지 시장의 핵심 소재로는 나노다공성 이산화티타늄, 탄소 또는 백금 상대전극, 전도성 유리 기판, 빛 흡수를 최적화하는 루테늄 기반 염료 등이 있습니다. 최근 획기적인 기술로는 상용화 전 프로토타입에서 전력 출력을 평방 미터당 거의 10와트로 증가시키는 그래핀 강화 전극이 있으며, 업데이트된 전해질은 추가로 3,000시간의 작동 수명을 제공합니다. 유럽의 한 선도적인 컨소시엄은 이러한 세포를 전 세계적으로 확산시키는 것을 목표로 고급 제조 라인에 2억 달러를 투자했습니다. 또한, 현재 전 세계적으로 최소 20개의 실험실 규모 실험에서 보다 지속 가능한 공급망을 목표로 유기적으로 공급되는 염료를 테스트하고 있습니다. 따라서 지속적인 혁신은 건식 감응형 태양 전지의 상업적 매력과 글로벌 입지를 강화합니다. 

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시장 역학 

동인: 전 세계적으로 대규모 발전에서 재생 가능 에너지 사용에 대한 글로벌 추진 증가

2023년에는 재생 에너지에 대한 추진으로 전 세계 유틸리티 규모 프로젝트에서 건식 감응형 태양전지 시장이 크게 활용되었습니다. 주요 개발 중 하나는 수천 개의 상호 연결된 건식 감응 모듈을 활용하여 극한 기후에서 기술의 탄력성을 입증하는 중동에 새로 의뢰된 25메가와트 시설입니다. 또한, 동남아시아의 정부 지원 계획에서는 농촌 전기화를 위해 이러한 셀을 통합하는 데 3억 5천만 달러를 배정했으며, 이는 에너지원 다각화에 대한 확고한 의지를 강조합니다. 또 다른 하이라이트는 다양한 지형 유형에서 건식 감응 시스템을 평가하기 위해 각각 약 2에이커에 달하는 45개 이상의 전용 테스트 사이트를 운영하는 북미 연구 컨소시엄입니다. 한편, 모듈 개선을 통해 평방 미터당 200와트를 초과하는 안정적인 출력에 기여하여 이러한 셀을 대규모 설치에 점점 더 매력적으로 만들었습니다.

세계적인 매력은 확산 또는 변화하는 조명 조건에서 안정적인 성능과 같은 주목할만한 이점에서 비롯되며 이는 전체 전력 수율을 향상시킵니다. 동유럽 건식 감응형 태양전지 시장에서 시범 농장은 8개월 동안 거의 6,000시간의 중단 없는 작동을 기록하여 기술의 장기적인 일관성을 입증했습니다. 정책 입안자와 민간 투자자는 조달 계획에 참여하고 있으며 건식 감응형 태양 전지를 탄소 배출량을 줄이고 에너지 안보를 강화하기 위한 전략적 옵션으로 보고 있습니다. 대규모 발전에 대한 채택이 확대되면 모듈 설계 및 제조 분야의 향후 개선이 가속화될 것입니다. 새로운 시설이 가동됨에 따라 기술의 범위가 확장되고 규모의 경제를 통해 생산 비용이 절감됩니다. 전반적으로, 녹색 에너지 솔루션에 대한 시장의 추진력은 내구성이 뛰어나고 효율적인 고급 광전지 기술을 사용하여 인프라 격차를 해소하려는 정부의 관심 증가와 일치합니다.

동향: 나노 소재 층의 통합으로 내구성 향상 및 안정적인 전기 출력 보장

고급 나노재료 층의 통합으로 2023년 건식 감응형 태양전지 시장의 성능과 수명이 크게 향상되었습니다. 저명한 유럽 연구소의 연구에 따르면 이산화티탄 지지체 위에 그래핀 나노튜브를 적층하면 햇빛 시뮬레이션에서 모듈 노출 내성이 2,000시간 이상 연장되었습니다. 동아시아에서는 산화아연 나노입자를 전극 구조에 도핑하여 평방 미터당 약 210와트의 일관된 전력 밀도 출력을 생성했습니다. 호주의 파일럿 프로젝트에서는 탄소 나노섬유가 내장된 프로토타입 패널을 테스트하여 습도가 높은 지역에서 성능 저하가 크게 감소했다고 보고했습니다. 한편, 북미 소재 컨소시엄은 10,000번의 굴곡 테스트 후 거의 98%에 달하는 셀 무결성 유지를 보여주어 나노 수준 향상의 강력한 기계적 이점을 강조했습니다.

이러한 나노물질 기반 솔루션은 시간이 지나도 일관된 성능을 보장하는 데 중요한 요소인 미세 균열과 구조적 결함을 효과적으로 완화합니다. 게다가 내열성이 상당히 향상되었습니다. 중동의 시범 설치에서는 섭씨 90도에 달하는 온도에서 안정적인 발전이 보고되었습니다. 연구자들은 이러한 탄력성을 나노 규모 코팅이 전자 전달을 최적화하고 내부 손실을 줄이는 방식에 기인한다고 생각합니다. 결과적으로, 건식 감응형 태양 전지 시장의 제조 방법에는 현재 이러한 물질의 정확한 증착을 지원하는 특수 레이어링 장비가 포함되어 있지만 확장성은 여전히 ​​진행 중인 작업입니다. 더 많은 생산자가 나노물질 기반 공정을 채택함에 따라 셀 신뢰성과 출력 품질이 계속 향상되어 상업적인 관심이 더욱 커지고 있습니다. 이러한 추세는 나노 규모의 세심한 엔지니어링이 어떻게 큰 효과를 얻을 수 있는지를 보여주며 글로벌 실험실 전반에 걸쳐 추가적인 R&D 노력을 촉진합니다.

과제 : 제한된 대규모 제조 능력으로 인해 전 세계적으로 광범위한 상업 시장 진출 노력이 제한됩니다.

모듈 효율성의 실질적인 진전에도 불구하고 제한된 제조 용량은 2023년 건식 감응형 태양전지의 중요한 병목 현상으로 남아 있습니다. 업계 조사에 따르면 전 세계 7개 주요 시설에서만 연간 100,000개 이상의 모듈을 생산할 수 있어 주류 실리콘 광전지에 대한 경쟁력이 저하되는 것으로 나타났습니다. 설상가상으로 서유럽에 2개의 대형 공장을 설립하려는 글로벌 컨소시엄이 올해 목표 금액인 5억 달러 중 1억 2천만 달러만 확보해 투자 제약이 더욱 심해졌습니다. 몇몇 소규모 생산업체는 원자재 부족 등 반복되는 물류 문제에 직면해 있으며, 이로 인해 배송 지연이 악화되고 프로젝트 일정이 단축됩니다. 이러한 공급 측면의 부족은 모듈당 비용을 부풀릴 뿐만 아니라 광범위한 상업적 활용을 약화시킵니다.

프로젝트 개발자는 50,000개 모듈 배치를 위해 오랜 기간(때로는 8개월)을 기다리는 경우가 많으며, 이는 운영 계획을 복잡하게 만드는 리드 타임입니다. 백금 또는 탄소 기반 페이스트와 같은 특수 성분을 구매하면 공급업체에 부담을 주어 생산 주기를 예측할 수 없게 될 수 있습니다. 건식 감응형 태양전지 시장의 많은 통합업체는 안정적인 선적 일정을 확보하는 데 어려움이 있어 프로젝트가 연기되거나 범위가 축소된다는 점을 언급했습니다. 더욱이 복잡한 레이어를 조립하는 데 숙련된 노동력이 부족하여 일부 회사에서는 특정 생산 단계를 자동화하게 되었습니다. 전 세계적으로 로봇 기반 제조 라인이 약 12개에 불과해 현재 생산 능력으로는 대규모 설치에 대한 급증하는 수요를 충족하기가 어렵습니다. 이러한 제조 장벽을 극복하려면 처리량이 높은 장비와 인력 교육에 대한 공동 투자가 필요합니다. 생산 능력이 확장됨에 따라 기술 비용과 공급망 안정성이 향상되어 더 넓은 시장 입지를 확보할 수 있는 기반이 마련됩니다.

부분 분석 

염료별 

유기 염료는 주로 맞춤형 분자 구조, 비용 효율성 및 환경 친화적인 구성으로 인해 55% 이상의 시장 점유율을 차지하여 건식 감응형 태양 전지 시장을 지배하고 있습니다. 스위스 연방 기술 연구소(Swiss Federal Institute of Technology)의 최근 실험실 연구에서는 D149와 같은 인돌린 기반 염료부터 포르피린 유도체에 이르기까지 최소 8개의 새로운 유기 염료 변형이 2023년에 파일럿 규모 모듈에 성공적으로 통합되었다고 보고했습니다. 북미의 연구 간행물 20개 이상의 새로 합성된 카바졸 염료가 제한된 조명 조건에서 전통적인 루테늄 착물에 필적하는 더 높은 광전압을 나타냄을 강조했습니다. 한국의 컨소시엄을 포함한 여러 전자 제품 제조업체는 염료 생산업체와 협력하여 색상 조정 가능 세포용 안토시아닌에서 영감을 얻은 안료를 테스트했습니다. 공개 데이터에 따르면 유럽 전역의 최소 6개 대규모 시범 현장에서 안정성이 향상되고 제조 공정이 단순화되었다는 이유로 하이브리드 금속-유기 염료를 순수 유기 염료로 교체한 것으로 나타났습니다.

2023년 최첨단 혁신은 특히 실내 또는 확산 조명에서 더 나은 전력 출력을 위해 미세 조정 밴드 정렬 및 전자 주입 효율에 중점을 두었습니다. 건식 감응형 태양 전지 시장의 도쿄 소재 한 스타트업은 색상 선명도를 희생하지 않고 장기적인 성능을 향상시키는 것을 목표로 테스트 가구에 설치된 15개의 프로토타입에 사용된 새로운 쿠마린-피리딘 염료 혼합물에 대한 특허를 받았습니다. 프라운호퍼 연구소(Fraunhofer Institute)의 연구원들은 현재 실험에서 최소 9개의 유기 염료 제제가 1,000시간의 연속 조명 후에도 최소한의 저하를 보여 유망한 수명을 보여주었다는 사실을 밝혔습니다. 한편, 일부 대량 주문의 경우 고급 유기 염료 생산 비용이 그램당 12달러 미만으로 낮아져 중형 태양광 장치 통합업체가 더 쉽게 접근할 수 있게 되었습니다. 2023년 중반 현재 주요 화학 공급업체는 유럽 및 아시아의 태양광 모듈 공장과 최소 7개의 새로운 공급 계약을 확인하여 건식 감응 전지에서 유기 염료의 상업적 생존 가능성을 강화했습니다.

애플리케이션 별 

응용 분야를 기준으로 건식 감응형 태양 전지 시장은 경량 구조, 유연한 폼 팩터, 저조도 조건에서도 안정적인 에너지 캡처를 제공하기 때문에 35% 이상의 시장 점유율을 차지하므로 휴대용 충전 응용 분야에서 강력한 발판을 마련했습니다. 캘리포니아의 한 기술 컨소시엄은 2023년에 현장 테스트를 위해 건식 감응 모듈을 갖춘 휴대용 충전기 10,000개를 제공할 것이라고 보고했습니다. 이 충전기는 빠른 독립 전력이 필요한 배낭 여행자와 응급 구조대원을 대상으로 합니다. 여러 가전제품 회사에서는 이러한 셀을 e-리더 케이스와 스마트워치에 내장하기 시작했습니다. 아시아에서 새로 출시된 스마트워치 모델 중 최소 5개 모델에는 세류 충전용 염료 기반 태양광 필름이 통합된 뒷면 커버가 탑재되어 있습니다. 얇은 기판에 이러한 셀을 적층하는 것이 상대적으로 쉽다는 점은 드론 제조업체의 관심을 끌고 있으며, 이스라엘의 주요 드론 스타트업 4곳은 최신 프로토타입에서 소규모 DSC 패널을 실험하고 있습니다.

건식 감응형 태양전지 시장에서 휴대용 태양광 솔루션이 중요한 개인 비상 키트의 증가 추세로 인해 수요도 증가하고 있습니다. 독일의 주요 체인을 포함한 여러 유럽 소매업체에서는 여행 성수기 동안 건식 감응형 보조 배터리 주문이 급증했다고 보고했습니다. International Solar Alliance의 업계 전문가들은 DSC 모듈과의 에너지 저장 결합을 개선하기 위해 2023년에 배터리 전문가와 태양광 소재 개발자가 포함된 8개의 새로운 파트너십이 형성되었다고 강조합니다. 더욱이, 전문 액세서리 브랜드들은 올해 런던의 디자인 스튜디오에서 출시된 최소 3개의 파일럿 컬렉션을 통해 맞춤 인쇄된 DSC 스킨을 탐색하고 있습니다. 이러한 추세는 기존 결정질 패널의 전형적인 부피와 강성을 피하는 자급자족 전력 솔루션으로의 전환을 반영합니다. 더 많은 소비자 장치가 환경 친화적인 휴대용 충전 기술을 채택함에 따라, 분석가들은 건식 감응형 태양 전지가 틈새 실외 장비를 넘어 주류 개인 전자 제품으로 계속 확장될 것이라고 예측합니다.

최종 사용자별 

35% 이상의 시장 점유율을 가진 주거용 소비자는 에너지 자율성과 미적 측면에 대한 가구의 관심이 증가함에 따라 건식 감응형 태양전지 시장의 주요 사용자 그룹을 나타냅니다. 업계 데이터에 따르면 2023년에만 유럽과 아시아 전역의 15개 이상의 시범 주거 커뮤니티에서 염료 셀 창과 발코니 차양을 갖춘 설치를 완료했습니다. 호주 프로그램에 따르면 새로 건설된 600채의 주택에는 다채로운 반투명 DSC 패널이 포함되어 있어 건축학적 매력을 유지하면서 전통적인 그리드 전력에 대한 의존도를 줄일 수 있었습니다. 미국의 여러 주택 소유자 협동조합은 콜로라도에서 200개 옥상을 대상으로 하는 주요 거래를 통해 대량 구매 계약을 주도했습니다. 건식 감응형 솔루션은 상대적으로 간단한 조립 요구 사항이 특징이므로 현지 설치자가 특수 장비 없이 배포할 수 있습니다. 8개 교외 지역을 포함하는 일본에서 진행 중인 테스트 프로젝트에서는 DSC 패널이 이중 유리 장치에 통합될 때 제공할 수 있는 추가 단열 이점을 측정합니다.

건식 감응형 태양전지 시장에서 주거용 소비자의 지배력은 지속 가능성에 대한 강조 증가, 혁신을 장려하는 지자체 인센티브, 미적 매력을 위한 맞춤형 색상 구성표 통합 능력과 같은 요인에 의해 추진됩니다. 특히 유럽 도시의 많은 젊은 주택 소유자는 반투명 특성을 위해 이러한 패널을 수용하여 태양광 발전이 통합된 창의적인 외관으로 이어집니다. 가구 디자이너들은 소형 야외 공간에서 그늘과 전력 생산을 모두 원하는 주택 소유자를 대상으로 DSC 기술을 사용하여 최소 4개의 새로운 파티오 커버 라인을 출시했습니다. 지역사회 태양광 이니셔티브도 협동조합 모델을 테스트하기 시작했습니다. 영국에서는 9개의 파일럿 프로그램을 통해 다가구 주택의 건식 감응 설치에 대한 비용 공유 방식을 확인했습니다. 이러한 서로 연결된 개발을 통해 건축가와 청중 모두 이러한 셀이 일상 생활에서 스타일, 기능 및 에너지 절약을 어떻게 혼합할 수 있는지 탐구하고 싶어하면서 주거 기반이 계속해서 DSC 수요를 형성할 것이라는 점을 분명히 알 수 있습니다.

재료 유형별

이산화티타늄은 높은 전자 이동도, 풍부함, 잘 확립된 생산 인프라로 인해 건식 감응형 태양 전지 시장에서 여전히 선택되는 재료입니다. 이 부문은 2024년에 65% 이상의 시장 점유율을 차지했습니다. 2023년 초 업계 보고서에 따르면 현재 전 세계 40개 이상의 제조 시설이 중국과 독일의 주목할만한 허브를 포함해 태양광 응용 분야에 맞는 나노입자 TiO2 생산을 전문으로 하고 있는 것으로 확인되었습니다. 국립 재생 에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory)의 최근 재료 조사에 따르면 작년에 새로 의뢰된 파일럿 라인 중 최소 10개가 유리한 전자 전달을 달성하기 위해 TiO2 기반 광양극을 독점적으로 활용한 것으로 나타났습니다. 글로벌 공급망은 Tronox 및 Venator와 같은 주요 생산업체에 의해 강화되었으며, 두 업체 모두 차세대 태양광 스타트업의 증가하는 수요를 충족하기 위해 공급을 늘렸습니다. 맨체스터 대학의 저명한 그룹을 포함하여 최소 5개 연구 컨소시엄이 TiO2 필름에 희토류 원소를 도핑할 때 향상된 광전 안정성을 보여주는 데이터를 발표했습니다.

이러한 추진력을 뒷받침하는 주요 동인에는 더 쉬운 확장성과 다양한 유기 염료와의 입증된 호환성이 포함됩니다. 인도네시아의 한 공장에서는 매월 2,000kg 이상의 고순도 TiO2를 국제 태양전지 개발자에게 배송한다고 보고했는데, 이는 이 물질의 막대한 소비를 강조하는 것입니다. Astute Analytica의 분석가들은 이 물질의 상대적으로 낮은 가공 온도와 강력한 화학적 안정성이 결합되어 신흥 건식 감응형 태양 전지 시장에서 신속한 출시를 가능하게 한다고 강조합니다. 덴마크 및 네덜란드와 같은 여러 유럽 시연 프로젝트에서는 티타늄 기반 필름을 사용하여 더 높은 전자 수명을 얻을 수 있다는 점을 이유로 산화아연 또는 산화주석 층에서 방향을 전환했습니다. 2023년에 6개 대학과 사립 연구소로 구성된 컨소시엄은 TiO2의 새로운 표면 처리를 탐구하는 공동 연구 프로그램을 시작했으며 이미 대학 캠퍼스에 14개의 실험 설치가 이루어졌습니다. 분석가들은 에너지 저장 및 태양광 통합 프로젝트의 지속적인 급증으로 TiO2 출하량이 더욱 증가하여 건식 감응 전지 응용 분야에서 확고한 리더십을 유지할 것으로 예상합니다.

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지역분석 

유럽은 현재 건식 감응형 태양전지 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하고 있으며, 업계 추정에 따르면 43%를 차지하고 있습니다. 2023년에 이러한 리더십은 응집력 있는 정책 환경과 상당한 연구 자금 지원에서 비롯됩니다. 유럽연합 집행위원회는 지난 회계연도에 첨단 광전지 R&D에 약 7억 달러를 할당하여 최소 14개의 전문 제조 연구소가 설립될 수 있도록 했습니다. 독일에서만 주로 탄소 배출량 감소를 목표로 하는 산업 단지에 2,500개 이상의 시범 건식 감응 설치를 진행하고 있습니다. 프랑스의 공공 조달 입찰에는 도시 단지에 이러한 모듈을 사용하는 약 240개의 대규모 태양광 프로젝트가 포함되었습니다. 이러한 솔루션에 대한 수요는 영국이 지난해 1,100건의 새로운 BIPV 관련 건설 허가를 발급하는 등 지역 전체의 혁신 역량을 동시에 강화했습니다.

건물 일체형 태양광 발전은 디자인 미학과 에너지 성능이 교차하는 유럽 건식 감응형 태양 전지 시장의 주요 성장 동력으로 남아 있습니다. 독일, 프랑스, ​​이탈리아 전역에서 최소 5개 이상의 주요 자동차 제조업체가 건식 감응형 태양광 스트립을 전기 자동차 지붕에 통합하여 온보드 배터리 범위를 향상시키고 있습니다. 7개 학술 기관과 최고의 전자 회사가 참여하는 대륙간 연구 이니셔티브에서는 재해 지역의 비상 전력을 위한 휴대용 독립형 건식 감응 장치를 추가로 실험하고 있습니다. 이러한 개발은 모듈 효율성과 탄력성의 지속적인 개선을 촉진하여 글로벌 시장에서 핵심 영향력자로서 유럽의 역할을 확고히 합니다.

지역적으로는 적당한 햇빛 아래에서 일관된 성능을 중요시하는 허브에 프로젝트가 가장 많이 집중되어 있습니다. 예를 들어 이탈리아에서는 부분 음영 문제를 해결하기 위해 다층 이산화티타늄 셀을 사용하는 200메가와트 규모의 시연 현장을 운영하고 있습니다. 스페인은 또한 재생 가능한 업그레이드와 보존의 균형을 맞추기 위해 유산 구조물을 대상으로 320개의 태양광 개조 허가를 승인한 신흥 핫스팟이기도 합니다. 한편, 건식 감응 기술에 능숙한 인력을 개발하기 위해 서유럽 전역에서 최소 15개의 전문 교육 프로그램이 시작되어 새로운 구축과 개조 모두에서 신속한 채택을 지원합니다. 부지런한 자금 조달, 규제 지원 및 혁신 문화를 통해 유럽은 계속해서 글로벌 건식 감응형 태양광 시장의 궤적을 형성하고 있습니다.

건식 감응형 태양전지 시장의 톱 플레이어 

• G24 전원(Gcell)
• Dyesol Limited(현재 Greatcell Solar의 일부)
• 후지쿠라 주식회사
• 다이나모 AB
• 솔라로닉스 SA
• 리코
• 그레이트셀솔라
• 머크 그룹
• 샤프 주식회사
• 페셀 테크놀로지스, Inc.
• 다른 저명한 플레이어

시장 세분화 개요:

염료 종류별

• 유기염료
• 무기염료
• 천연염료

재료 유형별

• 이산화티탄(TiO2)
• 산화아연(ZnO)
• 기타

애플리케이션 별

• 휴대용 충전
• BIPV/BAPV
• 임베디드 전자제품
• AIPV
• 옥외광고
• 기타

최종 사용자별

• 주거용
• 상업
• 에너지
• 전자제품
• 자동차
• 농업
• 소비재
• 기타

지역별

• 북아메리카
  • 미국
  • 캐나다
  • 멕시코
• 유럽
  • 서유럽
    • 영국
    • 독일
    • 프랑스
    • 이탈리아
    • 스페인
    • 서유럽의 나머지 지역
  • 동유럽
    • 폴란드
    • 러시아 제국
    • 나머지 동유럽
• 아시아 태평양
  • 중국
  • 인도
  • 일본
  • 호주 및 뉴질랜드
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  • 남아메리카의 나머지 지역