Größe und Anteil des Marktes für Dünnschichtsolarzellen nach Komponenten (Cadmiumtellurid (CdTe), amorphes Silizium (A-Si), Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid); Konnektivität (Ongrid, Offgrid); Anwendung – Globale Angebots- und Nachfrageanalyse, Wachstumsprognosen, Statistikbericht 2025–2037

Dünnschichtsolarzellensektor: Wachstumstreiber und Herausforderungen

Wachstumstreiber

• Dominanz der CIGS-Technologie und ihr Beitrag zur CO2-Reduzierung: Unter den Dünnschicht-Solarzellen-Alternativen ist CIGS eine der fortschrittlichsten und effizientesten. Die CIGS-basierten PV-Module IGS (Cu(In,Ga)(Se,S)2) Absorber sind sehr effektiv bei der direkten Umwandlung von Licht in Strom. CIGS ist in der PV-Technologie gut positioniert und verzeichnet Rekordwirkungsgrade für Module in Produktionsgröße von 16,5 % und für kleine Zellen von 21,7 %. Es wird erwartet, dass CIGS mit geeigneten Absorbern mit großer Bandlücke als untere Zellen in Tandemgeräten verwendet wird, die einen Wirkungsgrad von über 30 % bieten. Dies zeigt das Potenzial des Einsatzes der CIGS-PV-Technologie in der gesamten Solarzellenindustrie und ihre Zukunftsaussichten werden derzeit für weitere Verbesserungen untersucht.
  
  Die regionalen Märkte sind hart umkämpft und streben danach, CIGS in der gebäudeintegrierten Photovoltaik (BIPV) zu positionieren. In Europa ansässige OEMs oder Produktionsausrüstungslieferanten verfügen über unvergleichliche Fachkenntnisse in wichtigen Produktionsprozessen und CIGS-Werkzeugen. Viele vertreiben und profitieren derzeit von CIGS-Herstellungsprozessen der nächsten Generation für die Behandlung und Abscheidung von Halbleiterstapeln, die vielversprechend für die Senkung der Investitions- und Betriebskosten in der Zukunft sind. Dünnschicht-PV hat im Hinblick auf den CO2-Fußabdruck einen klaren Vorteil gegenüber standardisiertem monokristallinem Silizium (c-Si). Ersteres hat einen CO2-Fußabdruck von 12–20 g CO2-Äquivalent pro Kilowattstunde Strom, während letzteres einen CO2-Fußabdruck von 50–60 g CO2-Äquivalent pro Kilowattstunde Strom hat.
• Laufende Investitionen in Cadmiumtellurid-Dünnschichtsolarzellen: Cadmiumtellurid- oder CdTe-Solarzellen können hohe Umwandlungswirkungsgrade erzielen und haben hohe Absorptionskoeffizienten. CdTe-Zellen sind erschwinglich und werden häufig in Solaranlagen im Versorgungsmaßstab eingesetzt. Investitionen in den Ausbau der Produktionskapazitäten, die zu internationalem Handel führen. Das 2029 ins Leben gerufene U.S. Manufacturing of Advanced Cadmium Telluride Photovoltaics (US-MAC)-Konsortium hat Investitionen und Innovationen in CdTe beschleunigt, indem es Forschung und Entwicklung im Bereich fortschrittlicher Technologien nutzt. US-MAC hat die Versorgung des US-amerikanischen Marktes mit PV im Versorgungsmaßstab von 40 % und von 5 % des Weltmarkts ermöglicht. Außerdem konkurriert es erfolgreich mit importiertem Silizium und hat die Produktion in den USA vorangetrieben.
  
  Im August 2022 gründete das US-Energieministerium (DOE) das CdTe Accelerator Consortium (CTAC), um CdTe-Technologien zu entwickeln, indem die Effizienz der Dünnschichtsolarzellen erhöht und die Kosten gesenkt werden. Der CTAC soll bis 2025 Zellwirkungsgrade von über 24 % und bis 2030 von 26 % erreichen und gleichzeitig die Herstellungskosten pro Watt senken. Das DOE hat dem Konsortium eine Finanzierung in Höhe von 17 Millionen US-Dollar bereitgestellt, mit dem Ziel, die Solarenergiekosten in den nächsten 10 Jahren um 60 % zu senken.
  
  Aufgrund staatlicher Initiativen führt die Installation von Solarzellen zu einer höheren Kapitalrendite. Diese Initiativen verkürzen die Amortisationszeit und steigern die langfristigen Einsparungen bei den Stromrechnungen, wodurch die finanzielle Attraktivität der Solarenergie sowohl für Verbraucher als auch für Unternehmen erhöht wird. Das US-Energieministerium (DOE) unterstützt F&E, die sich auf die Überwindung der gegenwärtigen technologischen Hindernisse für CIGS-Solarzellen konzentriert. Im Jahr 2024 kündigte das DOE eine Finanzierung des Solar Energy Supply Chain Incubator in Höhe von 38 Millionen US-Dollar für Forschungs- und Entwicklungsprojekte an. Darüber hinaus bieten Regierungen häufig Steuererleichterungen oder Rückerstattungen als finanzielle Anreize oder Subventionen an, um die Kosten für die Installation von Solarzellen zu senken. Diese Anreize senken die Anschaffungskosten und machen sie für Einzelpersonen zugänglicher.

Herausforderungen

• Hohe Anschaffungskosten: Der Kauf und die Installation von Dünnschichtsolarzellen kann kostspielig sein, insbesondere für kleine und private Nutzer. Aufgrund dieser Vorabkosten, zu denen die Kosten für Solarzellen, Montagesysteme, Verkabelung und Installationsaufwand gehören, ziehen Unternehmen und Privatpersonen Solarenergie möglicherweise nicht in Betracht. Die Nutzung von Solarenergie könnte langfristig Stromkosten einsparen, auch wenn sie am Ende vielleicht wirtschaftlicher ist. Dies könnte möglicherweise die Zeit verlängern, bis sich die Anfangsinvestition auszahlt.
• Starker Wettbewerb: Der Markt steht vor mehreren Herausforderungen, wie zum Beispiel intensivem Wettbewerb und einer sich ständig verändernden Regulierungslandschaft. Der rasante technologische Fortschritt ist ein bedeutender globaler Branchentrend, der für Unternehmen eine Herausforderung darstellen kann, Einfluss zu nehmen. Diese Elemente können für Unternehmen, die in diesem Landschaftssegment tätig sind, im geplanten Zeitraum große Herausforderungen mit sich bringen und somit ihren Marktanteil bei Dünnschichtsolarzellen verringern.