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시장 역학 

주요 원동력: 획기적인 셀 효율성 향상과 탄탄한 투자 유치로 광범위한 도입이 촉진되고 있습니다.

페로브스카이트 태양전지 연구는 놀라운 효율성 향상을 이루어내며 공공 및 민간 부문 모두에서 상당한 투자를 유치하고 있습니다. 2023년에는 전 세계적으로 장기간 전력 생산량을 제어된 환경에서 측정하는 데 특화된 10개의 전문 시험 연구소가 설립되어 이해관계자들의 신뢰를 높이는 데 기여한 것이 중요한 성과였습니다. 또한, 지난해 페로브스카이트 태양전지 시장에서 최소 25건의 새로운 산업 협력이 시작되어 학술 연구 기관과 모듈 제조업체 간의 지식 이전이 가속화되었습니다. 이러한 협력 관계 중 일본의 한 컨소시엄은 5인치 페로브스카이트 모듈이 장기간 야외 시험에서 50kWh 이상의 전력을 꾸준히 생산하는 획기적인 성과를 거두어 기술의 안정성을 입증했습니다. 한편, 미국 투자자들은 페로브스카이트 스케일업 사업에 2억 2천만 달러 이상의 초기 자금을 투자하여 파일럿 생산 라인 구축과 첨단 소재 연구를 지원했습니다. 유럽에서도 페로브스카이트 탠덤 설계를 중심으로 한 주목할 만한 프로젝트들이 진행 중이며, 이 중 3개의 파일럿 프로그램은 향후 몇 달 안에 결과를 발표할 예정입니다.

이러한 혁신은 단순히 실험실 환경에만 국한되지 않고, 대규모 실증 현장을 통해 실제 구현으로 이어지고 있습니다. 2023년에 새롭게 가동된 9개의 시험 시설은 페로브스카이트 모듈이 주류 태양광 발전 시스템과 어떻게 통합될 수 있는지를 보여주며, 다양한 기후 조건에서 에너지 포집의 한계를 넓히고 있습니다. 이와 더불어, 페로브스카이트 태양전지 시장에서 탄소 발자국을 줄이고자 하는 기업들은 대학과 협력하여 모듈 수명을 연장할 수 있는 향상된 캡슐화 층을 개발하고 있습니다. 이는 시장 확대를 위한 필수 조건입니다. 5개의 주요 시험 기관이 주도하는 새로운 페로브스카이트 인증 체계의 등장은 책임성과 품질 보증을 위한 공동의 노력을 보여줍니다. 이러한 노력과 탄탄한 자금 지원은 셀 효율성 향상이 업계 논의에서 매우 중요한 의미를 지니며, 페로브스카이트 혁신에 대한 투자 우선순위를 빠르게 변화시키고 있음을 시사합니다.

추세: 소비자 가전 및 웨어러블 기기에 전력을 공급하는 유연 모듈에 대한 선호도 증가

유연한 페로브스카이트 모듈은 기존의 옥상 설치 용도를 넘어선 잠재력으로 처음 주목을 받았으며, 2023년에는 얇고 말아 올릴 수 있는 패널을 특징으로 하는 새로운 제품들이 급증했습니다. 페로브스카이트 태양전지 시장에 대한 최근 보고서에 따르면, 주요 스마트폰 제조업체를 포함한 12개 소비자 전자제품 브랜드가 배터리 수명 연장을 위해 페로브스카이트 층 테스트 배지를 기기 프로토타입에 통합하기 시작했습니다. 스마트폰 외에도, 3개의 웨어러블 기기 제조업체는 선도적인 소재 연구소와 협력하여 통합 전력 솔루션을 연구했으며, 그 결과 1,000회 굽힘 테스트에서도 안정적인 성능을 유지하는 초기 프로토타입을 개발했습니다. 또한, 북미 지역의 4개 첨단 연구 기관은 저조도 환경에서의 유연한 페로브스카이트 활용을 적극적으로 연구하여 실내 조명을 소형 전자 기기의 전력원으로 활용하는 것을 목표로 하고 있습니다. 특히, 유럽의 한 컨소시엄은 가정용으로 사용할 수 있는 유연한 태양광 커튼의 상용화를 위해 5개의 건축 회사와 함께 프로젝트를 시작했습니다.

페로브스카이트 태양전지 시장에서 유연한 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라, 반복적인 굽힘, 비틀림 및 환경적 스트레스 요인을 견딜 수 있는 캡슐화 소재를 개선하기 위한 노력이 활발히 진행되고 있습니다. 2023년에는 습기 저항성을 향상시키고 페로브스카이트 층의 기계적 내구성을 강화하기 위한 6가지 새로운 배리어 코팅 기술이 시제품 개발 단계에 진입했습니다. 독일의 한 최고 수준 태양광 연구 시설에서는 최근 롤투롤 인쇄 방식에 대한 연구 결과를 발표했는데, 이를 통해 성능 저하 없이 최대 30미터 길이의 모듈을 연속 생산할 수 있음을 보여주었습니다. 한편, 아시아의 두 물류 허브는 이러한 유연 패널에 필요한 특수 포장을 수용할 수 있도록 창고 시설을 개편했습니다. 또한, 캘리포니아에서 개최된 국제 컨퍼런스에는 유연 페로브스카이트 셀이 통합된 웨어러블 기기에 초점을 맞춰 700명의 참가자가 모였는데, 이는 2년 전보다 두 배나 많은 수치로, 관련 분야에 대한 관심이 급증하고 있음을 보여줍니다. 이러한 모든 협력적인 노력은 유연 페로브스카이트 모듈이 휴대성, 디자인의 자유로움, 그리고 이동 중에도 전력을 생산할 수 있는 새로운 가능성을 제시함으로써 다양한 산업에 혁신을 가져올 잠재력을 가지고 있음을 시사합니다.

과제: 가혹한 기후 조건에서의 재료 안정성 확보, 캡슐화 및 성능 보장 필요.

페로브스카이트 태양전지 시장을 상용화 단계로 확대하는 데 있어 가장 시급한 과제 중 하나는 다양한 환경 조건에서 소재의 안정성을 확보하는 것입니다. 2023년 한 해에만 중동 사막에서부터 동남아시아의 습한 해안 지역에 이르기까지 극심한 온도 변화에 취약한 지역에서 최소 8건의 대규모 현장 시험이 진행되었습니다. 연구진은 견고한 밀봉 처리가 되어 있지 않으면 페로브스카이트 모듈이 설치 후 6개월 이내에 출력량이 눈에 띄게 감소할 수 있음을 관찰했습니다. 이에 따라 유럽의 세 곳의 첨단 연구소는 수분 침투 및 자외선으로 인한 열화를 방지할 수 있는 특수 보호 코팅 테스트에 집중하고 있습니다. 이 연구소들은 새롭게 개발된 모니터링 시스템을 통해 성능 데이터를 추적하고 있으며, 실제 시범 현장에 네 곳의 시스템을 설치하여 모듈이 계절 변화에 따라 어떻게 견디는지 평가하고 있습니다. 또한, 2023년에는 민간 부문에서 특수 화학 공학 프로그램에 6천만 달러가 투자되어 밀봉 기술 확장에 대한 중요성을 강조했습니다.

이와 동시에, 전 세계 인증 기관들은 페로브스카이트 태양전지 시장에서 페로브스카이트의 수명 문제를 구체적으로 다루는 인증 프로토콜을 도입하고 있습니다. 5개의 주요 시험 기관은 모듈이 초기 출력의 90% 이상을 2년 연속 유지해야 한다는 스트레스 내성 기준을 마련했는데, 이는 현재 업계 논의에서 널리 인용되는 야심찬 기준입니다. 이러한 기준에 부합하기 위해 동아시아의 한 주요 컨소시엄은 생체 재료에서 추출한 새로운 접착제를 연구하기 시작했으며, 이 접착제는 염수 분무에 최대 10,000시간 동안 연속 노출되어도 견딜 수 있다고 주장합니다. 한편, 해외 공급업체들은 모듈 제조업체와 협력하여 자동화된 생산 라인에 통합할 수 있는 캡슐화 공정을 완성하고 있으며, 이러한 노력의 일환으로 2024년에 두 개의 시범 공장이 가동될 예정입니다. 페로브스카이트의 안정성 문제를 해결하는 것은 광범위한 상업적 수용을 위해 필수적입니다. 왜냐하면 이는 전 세계적으로 까다로운 지역에 대규모 설치 사업에 투자하는 투자자들이 고려하는 보증 및 위험 프로필에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다.

부분 분석 

제품 유형별

하이브리드 페로브스카이트 태양전지는 현재 페로브스카이트 태양전지 시장에서 50% 이상의 시장 점유율을 차지하고 있는데, 이는 효율성, 비용 효율성, 제조 용이성 측면에서 탁월한 균형을 이루기 때문입니다. 이러한 독특한 구성은 일반적으로 유기물과 무기물을 결합하여 최적화된 전자 전달과 뛰어난 광 흡수율을 가능하게 합니다. 2023년에는 실험실 연구를 통해 하이브리드 페로브스카이트 태양전지의 효율이 25.5%로 인증되면서 상업적 관심이 더욱 높아졌습니다. 또한, 다양한 온도 변화에 대한 내성이 뛰어나 신규 및 기존 태양광 발전 인프라에 대규모로 적용하기에 특히 적합합니다. 업계 보고서에 따르면, 2023년에는 하이브리드 페로브스카이트 태양전지용 도핑 물질 최적화를 위해 약 40건의 학술 협력이 이루어졌으며, 이는 연구 개발에 대한 높은 관심을 보여줍니다.

페로브스카이트 태양전지 시장에서 하이브리드 소재에 대한 관심이 높아지고 있는데, 이는 순수 무기 소재에 비해 생산 공정이 더 간단하기 때문입니다. 제조업체들은 스핀 코팅과 같은 저비용 기술을 사용하여 박막을 증착할 수 있어 고가의 진공 기반 제조 라인이 필요 없어진다는 이점을 누리고 있습니다. 2023년 한 해에만 아시아, 유럽, 북미 지역에 25개 이상의 하이브리드 페로브스카이트 태양전지 파일럿 규모 생산 라인이 구축되어, 이러한 유망한 제품의 상용화를 위한 전 세계적인 열망을 보여주고 있습니다. 또한, 전하 전달층의 발전과 향상된 캡슐화 전략으로 작동 안정성이 개선되어 하이브리드 페로브스카이트 태양전지는 지속 가능한 에너지 생산을 위한 주요 솔루션으로 자리매김하고 있습니다. 연구 기관과 기업들이 협력하여 제조 방법을 개선함에 따라, 향후 몇 년 동안 페로브스카이트 태양전지 시장에서 하이브리드 소재의 성장세는 지속될 것으로 예상됩니다.

모듈별 

견고한 모듈 부문은 페로브스카이트 태양전지 시장에서 82% 이상의 매출을 창출할 것으로 예상됩니다. 이는 견고한 모듈이 기존 설치 시스템과의 호환성과 높은 신뢰성을 입증했기 때문입니다. 일반적으로 유리로 제작되는 견고한 모듈은 습기 및 물리적 스트레스와 같은 환경 요인에 대한 내성이 뛰어납니다. 이러한 특성 덕분에 다양한 기후 조건에서도 성능 저하 없이 손쉽게 설치할 수 있습니다. 2023년에는 전 세계적으로 페로브스카이트 태양전지 제조 관련 특허가 2,000건 이상 출원되었으며, 이는 견고한 모듈에 적합한 더욱 견고한 제조 공정 개발에 대한 수요를 반영합니다. 또한, 제조업체들은 더 나은 밀봉을 보장하고 실제 환경에서 모듈의 수명을 연장하기 위해 라미네이션 방법을 개선하는 데 집중하고 있습니다.

페로브스카이트 태양전지 시장에서, 경질 모듈은 표준화된 설치 절차와 기존 실리콘 기반 패널과 유사한 호환 가능한 장착 시스템 덕분에 뚜렷한 이점을 가지고 있습니다. 이러한 구조는 최신 박막 또는 연질 모듈에 익숙하지 않은 시공업체와 최종 사용자에게 간편한 전환을 제공합니다. 2023년 기준으로 동아시아 전자 제조업체들은 연질 페로브스카이트 모듈 연구 개발에 약 2억 5천만 달러를 투자했지만, 경질 모듈은 옥상, 태양광 발전소 및 대규모 발전 프로젝트에 원활하게 설치할 수 있어 즉각적인 상용화에 가장 적합한 선택으로 남아 있습니다. 연질 솔루션에 대한 지속적인 혁신에도 불구하고, 경질 모듈의 기존 공급망은 당분간 큰 변화를 겪지 않을 것으로 예상됩니다. 검증된 설계를 기반으로 페로브스카이트 소재의 우수한 효율 잠재력을 결합함으로써, 경질 모듈 부문은 페로브스카이트 태양전지 시장에서 지속적인 매출 성장을 주도할 것입니다.

애플리케이션 별 

건물일체형 태양광 발전(BIPV)은 페로브스카이트 태양전지 시장에서 23%의 매출 점유율을 차지하며 선도적인 응용 분야로 자리매김했습니다. 친환경 건축에 대한 전 세계적인 관심 증가에 힘입어 BIPV는 건물 외관, 옥상, 창문 등 건축 구성 요소에 태양전지를 직접 통합합니다. 2023년에는 전 세계적으로 70개 이상의 건축 프로젝트에 최첨단 페로브스카이트 기반 BIPV 솔루션이 적용되었으며, 이는 건축가와 개발자들 사이에서 이 기술의 수용도가 높아지고 있음을 보여줍니다. 페로브스카이트 태양전지는 생산 용이성과 맞춤형 디자인 구현 가능성 덕분에 디자인 중심 프로젝트에 특히 적합합니다. 따라서 BIPV 솔루션은 공간 제약과 미적 통합이 중요한 지속 가능한 도시 개발에 있어 중요한 역할을 합니다.

페로브스카이트 태양전지 시장에서 건물일체형 태양광(BIPV)의 도입이 급증하고 있는 것은 내구성 향상 및 외부 환경에서 안정적인 성능을 보장하는 첨단 캡슐화 기술의 발전 덕분입니다. BIPV 모듈이 건축 요소로도 활용되는 점을 고려할 때, 반투명 또는 반투명 페로브스카이트 층을 제작할 수 있게 되면서 자연광 활용을 최적화할 수 있는 새로운 가능성이 열렸습니다. 이러한 설계 가능성을 통해 자연 채광이나 건물 미관을 해치지 않고 태양 에너지 포집을 통합할 수 있습니다. 또한, BIPV 시스템은 탄소 중립 건설을 장려하는 빠르게 발전하는 정책 인센티브와 지역 규제 지원의 혜택을 받고 있습니다. 이해관계자들이 간편한 설치부터 뛰어난 설계 유연성에 이르기까지 페로브스카이트 기반 BIPV의 이점을 계속해서 인식함에 따라, 이 분야는 시장에서의 입지를 강화하고 전 세계 지속 가능한 건축 프로젝트의 미래를 재편할 것으로 예상됩니다.

구조에 따라 

페로브스카이트 태양전지 시장에서 평면 구조는 현재 69%의 시장 점유율로 선두를 달리고 있으며, 이러한 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다. 평면 설계는 적층 공정이 간단하고 제조 단계가 적어 제조업체들에게 매력적입니다. 이러한 구조는 다양한 페로브스카이트 소재를 효과적으로 수용하는 동시에 소자 안정성을 저해할 수 있는 계면 결함을 최소화합니다. 2023년에는 신규 페로브스카이트 태양전지 설치의 약 60%가 평면 구조를 채택했는데, 이는 주거용 및 상업용 애플리케이션 모두에서 평면 구조가 널리 수용되고 있음을 반영합니다. 평면 방식은 균일한 광 흡수와 최적화된 전자 전달 경로를 제공하여 제조 공정을 크게 복잡하게 만들지 않으면서도 높은 전력 변환 효율을 보장합니다.

페로브스카이트 태양전지 시장은 특히 평면 구조에 대한 선호도가 높아졌는데, 이는 최첨단 고효율 설비에 필수적인 대면적 생산에 매우 적합하기 때문입니다. 다층 구조의 복잡성을 줄임으로써 제조업체는 결함 밀도를 더욱 효과적으로 제어하여 작동 안정성을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 평면 구조는 다양한 전하 전달층과 잘 통합되어 성능 향상을 위한 재료 선택에 상당한 유연성을 제공합니다. 차세대 연구에서는 더 넓은 태양 스펙트럼을 포착하기 위해 평면 페로브스카이트 필름 위에 여러 개의 흡수층을 적층하는 다중 접합 방식도 탐구하고 있습니다. 인쇄, 코팅 및 라미네이션 기술이 지속적으로 발전함에 따라 평면 구조는 시장의 핵심 기반으로 자리매김하며, 주류 시장에서 비용 경쟁력 있는 주요 선택지로 자리 잡을 것으로 예상됩니다.

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지역분석 

아시아 태평양 지역은 페로브스카이트 태양전지(PSC) 시장 규모에서 가장 큰 비중(56%)을 차지하며, 2025년부터 2033년까지 31.6%의 가장 높은 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 중국을 비롯한 여러 국가의 기업가들이 PSC의 대규모 생산을 추진해 온 노력에 기인합니다. 예를 들어, 중국에 본사를 둔 마이크로퀀타 반도체(Microquanta Semiconductor)는 세계 최초로 5GW 규모의 페로브스카이트 태양광 제품 시범 생산 시설을 구축했습니다. 중국과 일본은 합쳐서 76%의 상당한 시장 점유율을 차지하고 있으며, 인도는 예측 기간 동안 36%의 가장 높은 성장률을 보일 것으로 전망됩니다.

본 보고서는 또한 코로나19 팬데믹이 세계 페로브스카이트 태양전지 시장에 미치는 영향을 분석합니다. 분석은 다양한 기간과 팬데믹 이후 산업에 미치는 영향을 포괄합니다. 미국, 중국, 인도, 일본과 같은 국가들은 태양광 발전 설비 용량의 상당 부분을 차지하고 있으며, 팬데믹 초기 봉쇄 조치, 엄격한 안전 정책, 이동 제한 등으로 심각한 타격을 입었습니다. 이로 인해 대량의 태양광 폐기물 수거, 운송 및 재활용에 상당한 차질이 발생하여 결국 재활용되지 않은 채 매립되는 경우가 많았습니다.

북미 지역은 미국과 캐나다의 비중이 큰 페로브스카이트 태양전지의 주요 시장입니다. 이 지역은 재생 에너지에 대한 관심이 높아 페로브스카이트 태양전지 시장에 이상적인 환경을 제공합니다. 최근 몇 년 동안 북미 지역에서는 특히 주거 및 상업 부문에서 페로브스카이트 태양전지 채택이 증가하고 있습니다. 이는 정부의 우호적인 정책과 시장 내 주요 업체들의 존재에 힘입은 결과입니다. 에너지 효율적이고 비용 효율적인 태양광 솔루션에 대한 수요 증가로 인해 향후 몇 년 동안 북미 시장은 꾸준한 성장을 보일 것으로 예상됩니다.

미국 시장은 청정 및 재생 에너지에 대한 수요 증가에 힘입어 상당한 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 미국은 탄소 배출량 감축에 강한 의지를 보이고 있으며, 이는 페로브스카이트 태양전지 시장의 성장을 촉진하는 요인이 되었습니다. 이 지역의 기업들은 효율성을 높이고 비용을 절감하기 위해 페로브스카이트 태양전지 연구 개발에 투자하고 있습니다. 정부의 지원 정책과 풍부한 전문 인력을 바탕으로 북미 지역은 향후 페로브스카이트 태양전지 시장을 선도할 가능성이 높습니다.

페로브스카이트 태양전지 시장의 주요 기업:

• 바스프
• 디에나모
• 에너지 머티리얼즈 주식회사
• 프론티어 에너지 솔루션
• 후지필름
• 후지쿠라
• GCL 쑤저우 나노테크놀로지 유한회사
• 그레이트셀 에너지
• 항저우 마이크로퀀타
• 헤이킹 PV 테크놀로지 유한회사
• 후베이 원더 솔라
• 헌트 페로브스카이트 테크놀로지스(HPT)
• 인피니티PV
• 진코솔라
• 교세라
• LG화학
• 리위안 신에너지 기술 유한회사
• 머크
• 마이크로퀀타 반도체
• 옥스포드 PV
• 파나소닉
• 사울 테크놀로지스
• 날카로운
• 솔라텍
• 솔라로닉스 SA
• 솔리언스
• 탠덤 PV
• 도시바
• 트리나 솔라
• 원더솔라
• 다른 저명한 플레이어

시장 세분화 개요:

제품 유형별

• 하이브리드 PSC
• 유연한 PSC
• 다중 접합 PSC

모듈 유형별

• 강성 모듈
• 유연한 모듈

구조에 따라

• 평면형 페로브스카이트 태양전지
• 메조다공성 페로브스카이트 태양전지

애플리케이션 별

• 스마트 글래스
• BIPV
• 발전소
• 국방 및 항공우주
• 교통 및 이동성
• 소비자 전자제품(휴대용 기기)
• 유틸리티(건물 일체형 태양광 발전)
• 독립형 전력망 애플리케이션
• 다른

지역별 

• 북아메리카
  • 미국
  • 캐나다
  • 멕시코
• 유럽
  • 영국
  • 독일
  • 프랑스
  • 이탈리아
  • 스페인
  • 러시아 제국
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