TOPCon-Solarzellenmarktgröße, Anteil, Wachstum, Trends und Branchenanalyse, nach Typ (N-Typ, P-Typ), nach Anwendung (PV-Kraftwerk, kommerziell, andere), regionale Einblicke und Prognose von 2026 bis 2035

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ÜBERBLICK ZUM SOLARZELLENMARKT VON TOPCON

Der weltweite Topcon-Solarzellenmarkt wird im Jahr 2026 voraussichtlich 20,28 Milliarden US-Dollar wert sein und bis 2035 voraussichtlich 125,88 Milliarden US-Dollar erreichen, bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 22,49 % im Zeitraum 2026 bis 2035.

Die Photovoltaikzelle wird als TOPCon (Tunneloxid) bezeichnet. Solarzelle ist eine Weiterentwicklung der Solarzellentechnologie. TOPCon-Solarzellen haben in den letzten Jahren aufgrund ihrer Fähigkeit, herkömmliche Solarzellendesigns in Bezug auf Effizienz und Effektivität zu übertreffen, an Aufmerksamkeit gewonnen. Aufgrund der Nachfrage nach erneuerbaren Energiequellen und dem Ziel, die Energieproduktion von Solaranlagen zu maximieren, besteht auf dem Markt ein wachsender Bedarf an hocheffizienten Solarmodulen, z. B. TOPCon-Zellen. Die Idee hinter der Tunnel-Oxid-Passivkontakt-Technologie (TOPCon) besteht darin, dass die Metallkomponente nicht in die Nähe des Wafers gelangen kann.  Bei der TOPCon-Technologie handelt es sich um N-Typ-Zellen.

Das N-Typ-Siliziumsubstrat von TOPCon ist mit einem ultradünnen Tunneloxidfilm bedeckt, gefolgt von einer zusätzlichen Schicht aus hochdotiertem Polysilizium, die das Metall an den Rändern verbindet. Siliziumwafer werden bei der Herstellung von P- und N-Typ-Solarzellen verwendet. Der Unterschied zwischen N-Typ und P-Typ ergibt sich aus der Substanz, mit der der Siliziumwafer dotiert wird, um die Leistung zu erhöhen. Phosphor hat gegenüber Bor den Vorteil, dass Sauerstoff Phosphor nicht zersetzen kann, Bor jedoch schon. Darüber hinaus steigert die Phosphordotierung die Effizienz, indem sie freie Elektronen auf den Wafer bringt. Der Zell- und Modulwirkungsgrad ist bei TOPCon-Zellen höher als bei P-Typ-Zellen, da sie mehr Sonnenlicht absorbieren.

WICHTIGSTE ERKENNTNISSE

AUSWIRKUNGEN VON COVID-19

COVID-19 reduzierte die Produktion und behinderte somit das Marktwachstum

Die COVID-19-Pandemie war beispiellos und erschütternd, da der TOPCon-Solarzellenmarkt im Vergleich zum Niveau vor der Pandemie in allen Regionen eine geringere Nachfrage als erwartet verzeichnete. Der plötzliche Anstieg der CAGR ist auf das Wachstum des Marktes und die Rückkehr der Nachfrage auf das Niveau vor der Pandemie zurückzuführen.

COVID-19 hat die Weltwirtschaft stark beeinträchtigt und verheerende Auswirkungen auf die globale Wirtschaft gehabt, von der gleichzeitig Haushalte, Unternehmen, Finanzinstitute, Industrieunternehmen und Infrastrukturunternehmen betroffen waren. Das neue Coronavirus hat mehrere Volkswirtschaften beeinträchtigt und in vielen Ländern zu einem Stillstand geführt, der das Marktwachstum begrenzt hat. Die Schließung industrieller Hersteller hat in den meisten Ländern der Welt zu einem Rückgang der Nachfrage nach Solaranlagen geführt. Der Rückgang des Stromverbrauchs in Industrieanlagen weltweit während der Pandemie wird sich negativ auf die Marktentwicklung auswirken.

NEUESTE TRENDS

Technische Fortschritte bei Solarzellen der nächsten Generation führende Marktexpansion

Je nach Entwicklung gibt es unterschiedliche Generationen von Solarzellen. Zu den Solarzellen der ersten Generation zählen Solarzellen, die auf kristallinem Siliziummaterial basieren. Solarzellen der zweiten Generation sind Dünnschichtsolarzellen, die im Mittelpunkt dieses Berichts stehen. Es enthält die Materialien Cadmiumtellurid, amorphes Silizium, Kupferindiumgalliumselenid und Galliumarsenid. Solarzellen der dritten Generation sind neu auf dem Markt; einige davon sind noch nicht auf dem Markt. Solarzellen der dritten Generation in organischen Solarzellen, Farbstoffsolarzellen und Perowskit-Solarzellen werden in anderen Abschnitten behandelt. Technologische Fortschritte, wie die Entwicklung der Dünnschichttechnologie, ermöglichen die Herstellung effizienterer, kostengünstigerer und langlebigerer Solarzellen mit weniger Material. Im Juni 2022 stellten Forscher beispielsweise fest, dass die Princeton University die ersten kommerziell nutzbaren Perowskit-Solarzellen entwickelt hat, die bei Raumtemperatur hergestellt werden können und für deren Herstellung weniger Energie benötigt wird als für jede andere Solarzelle, beispielsweise Solarzellen auf Siliziumbasis.

• Nach Angaben des US-Energieministeriums nutzten 62 % der neuen Solaranlagen im Jahr 2024 TOPCon-Solarzellen der nächsten Generation für eine höhere Effizienz.

• Nach Angaben der Internationalen Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA) haben im Jahr 2023 47 % der PV-Kraftwerke aufgrund der verbesserten Sonnenlichtabsorption TOPCon-Zellen vom N-Typ eingesetzt.

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SEGMENTIERUNG DES TOPCON-SOLARZELLENMARKTS

Nach Typ

Je nach Typ kann der Markt in N-Typ und P-Typ segmentiert werden. Der N-Typ wird voraussichtlich das führende Segment sein.

Auf Antrag

Je nach Anwendung kann der Markt in PV-Kraftwerke, Gewerbe und Sonstige unterteilt werden. PV-Kraftwerke werden das dominierende Segment sein.

FAHRFAKTOREN

Die wachsende Nachfrage nach Solarzellen mit höherem Wirkungsgrad und flexiblen Herstellungsprozessen verstärken das Marktwachstum

TOPCon-Solarzellen sind eine attraktive Wahl, wenn Unternehmen nach alternativen Technologien zu Solarzellen mit geringeren Produktionskosten, einfacheren Abläufen und besseren Effizienzaussichten suchen. Die wachsende Nachfrage nach Solarzellen mit höherem Wirkungsgrad und flexiblen Herstellungsprozessen mithilfe der TOPCon-Technologie treibt das globale Wachstum des TOPCon-Solarzellenmarktes voran. TOPCon-Solarzellen verwenden N-Typ-Silizium, das eine hervorragende Leistung und Ausgewogenheit bietet, im Gegensatz zu anderen Solartechnologien, die unter Schwierigkeiten wie übermäßigem LID und Verschlechterung aufgrund von Licht und erhöhter Temperatur leiden. Darüber hinaus haben mehrere Analysen gezeigt, dass die maximal mögliche Grenze von TOPCo-Solarzellen erreicht wird.

Dieser Wirkungsgrad ist deutlich höher als bei PERC-Zellen. Darüber hinaus erhöht die Effizienz die Energiegewinnung pro Flächeneinheit. TOPCon-Zellen sind von Natur aus bifazial und können sich zu außergewöhnlich hohen bifazialen Zellen entwickeln. Ihre Spannung beträgt etwa 730 mV und ihre Leistung kann bis zu 25 Grad erreichen. Die zukünftige Verbreitung der Solarenergie wird durch den wachsenden Bedarf an dezentralen Energieerzeugungssystemen in Entwicklungsländern vorangetrieben. Mehr als 1 Milliarde Menschen weltweit haben keinen oder unzureichenden Zugang zu Elektrizität. Photovoltaikanlagen sowie netzunabhängige Elektrifizierungsprojekte werden in naher Zukunft die Produktnachfrage steigern. Die technologische Entwicklung und der Ausbau der Produktionskapazität führen zu einer Reduzierung der Gesamtkosten des Produktionssystems, was für die Industrie von Vorteil sein kann.

Die hohe Nachfrage nach erneuerbaren Energiequellen und die wachsende Nachfrage nach effizienteren Solarzellen schaffen Nachfrage auf dem Markt

Die wachsende Nachfrage nach effizienteren Solarzellen treibt das Wachstum des globalen TOPCon-Solarzellenmarktes voran. TOPCon-Solarzellen mit n-Typ-Silizium bieten im Vergleich zu anderen Solartechnologien eine überlegene Leistung und Effizienz, was sie zu einer attraktiven Wahl für Unternehmen macht, die effizientere und nachhaltigere Energielösungen suchen. Aufgrund der Erschöpfung natürlicher Ressourcen wie Öl, Kohle und Erdgas und der negativen Auswirkungen fossiler Brennstoffe auf die Umwelt besteht ein enormer Bedarf an erneuerbaren Energien. Sonnenkollektoren bieten gegenüber ihren landgestützten Gegenstücken mehrere Vorteile, weshalb ihre Nachfrage voraussichtlich steigen wird, insbesondere in Gebieten mit reichlich Wasservorkommen. Die Verfügbarkeit qualifizierter Arbeitskräfte und staatliche Maßnahmen stärkten das Vertrauen der Anleger. Länder, die unter Stromknappheit leiden, steigen zunehmend auf erneuerbare Energiequellen um.

• Nach Angaben des National Renewable Energy Laboratory (NREL) verbesserten TOPCon-Solarzellen mit N-Typ-Silizium im Jahr 2023 die Energieumwandlung um 18–20 % gegenüber herkömmlichen P-Typ-Zellen.

• Laut IRENA haben im Jahr 2024 55 % der kommerziellen Solarprojekte die TOPCon-Technologie für flexible Herstellungsprozesse und eine verbesserte Modulhaltbarkeit übernommen.

EINHALTUNGSFAKTOR

Ein erhöhter Silberbedarf beim Drucken von Zellkontakten könnte das Marktwachstum behindern 

Der erhöhte Bedarf an Silber führt zu Schwierigkeiten und Faktoren, die im Hinblick auf Kosten und Ressourcenverbrauch berücksichtigt werden müssen. Durch den verstärkten Einsatz des relativ hochpreisigen Edelmetalls Silber bei der Herstellung von TOPCon-Solarzellen können die Gesamtkosten der Zellen steigen. Die wachsende Nachfrage nach Silber im Solarenergiesektor könnte auch Fragen zur Nachhaltigkeit und Verfügbarkeit aufwerfen, da Silber eine begrenzte natürliche Ressource ist. Um diese Probleme zu lösen, suchen Forscher und Hersteller nach neuen Materialien und Methoden, um den Einsatz von Silber in TOPCon-Solarzellen zu reduzieren. Dies erfordert die Schaffung neuer Kontakte mit besserer Leitfähigkeit und geringerem Materialbedarf sowie die Verbesserung der Druckprozesse, um den Silberabfall zu reduzieren. Darüber hinaus würde die Reduzierung des Silberbedarfs von TOPCon-Solarzellen dazu beitragen, die Kosten zu senken und gleichzeitig die Nachhaltigkeit und die Schonung natürlicher Ressourcen zu fördern. Ziel ist es, ein Gleichgewicht zwischen der Aufrechterhaltung der hohen Leistung der TOPCon-Solarzellen und der Optimierung des Einsatzes von Silber oder der Suche nach Ersatzmaterialien zu finden, die eine vergleichbare Leitfähigkeit bei geringeren Kosten und weniger negativen Auswirkungen auf die Umwelt bieten.

• Nach Angaben der US-amerikanischen Energy Information Administration (EIA) nannten 36 % der Solarhersteller hohe Erstausrüstungskosten als Hindernis für die groß angelegte Einführung von TOPCon im Jahr 2023.

• Laut der European Photovoltaic Industry Association hatten 33 % der Kleinprojekte im Jahr 2023 technische Integrationsprobleme bei der Umstellung von herkömmlichen Silizium-Solarzellen auf die TOPCon-Technologie.

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REGIONALE EINBLICKE ZUM SOLARZELLENMARKT VON TOPCON

Die im Prognosezeitraum dominierende Region Asien-Pazifik verstärkt Regierungsinitiativen

Die Verfügbarkeit günstiger staatlicher Vorschriften und Anreize im Zusammenhang mit Solarenergieanlagen wird das Wachstum im Prognosezeitraum ankurbeln. Der Markt wird durch die steigende Nachfrage nach diesen Elementen im Gewerbe- und Versorgungssektor angetrieben. Im Prognosezeitraum wird der Rückgang der Solarenergiepreise den Markt für kristalline Siliziummodule erweitern. Darüber hinaus wird erwartet, dass die Nachfrage nach Dünnschichtsolarzellen für private und gewerbliche Anwendungen aufgrund technischer Entwicklungen zur Steigerung der Betriebseffizienz steigen wird. Es wird erwartet, dass der asiatisch-pazifische Raum in naher Zukunft den größten Marktanteil von TOPCon-Solarzellen gemessen am Umsatz verzeichnen wird. Mehrere Länder im asiatisch-pazifischen Raum haben unterstützende Gesetze und Anreize eingeführt, um die Nutzung erneuerbarer Energiequellen, hauptsächlich Solarenergie, zu fördern. Die Nachfrage nach Topcon-Solarzellen kann durch Einspeisetarife, Ziele für erneuerbare Energien und Subventionen für effiziente Solartechnologie beeinflusst werden.

WICHTIGSTE INDUSTRIE-AKTEURE

Wichtige Akteure konzentrieren sich auf Partnerschaften, um sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen

Prominente Marktteilnehmer unternehmen gemeinsame Anstrengungen, indem sie mit anderen Unternehmen zusammenarbeiten, um der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein. Viele Unternehmen investieren auch in die Einführung neuer Produkte, um ihr Produktportfolio zu erweitern. Auch Fusionen und Übernahmen gehören zu den wichtigsten Strategien der Akteure zur Erweiterung ihres Produktportfolios.

• Trina Solar: Laut IRENA hat Trina Solar ab 2024 TOPCon-Module in 28 % der asiatischen PV-Kraftwerke eingesetzt.

• Jinko Solar: Nach Angaben des chinesischen Photovoltaik-Industrieverbandes lieferte Jinko Solar im Jahr 2023 TOPCon-Solarzellen an 22 % der kommerziellen Projekte in China.

Liste der Top-TOPCon-Solarzellenunternehmen

• Trina Solar (China)
• Jinko Solar (China)
• LONGi (China)
• Jolywood (China)
• Fraunhofer-ISE (Germany)

BERICHTSBEREICH

Bei dieser Studie handelt es sich um einen Bericht mit umfangreichen Studien, in denen die auf dem Markt vorhandenen Unternehmen beschrieben werden, die sich auf den Prognosezeitraum auswirken. Mit detaillierten Studien bietet es auch eine umfassende Analyse durch Untersuchung von Faktoren wie Segmentierung, Chancen, industrielle Entwicklungen, Trends, Wachstum, Größe, Marktanteil und Beschränkungen. Diese Analyse kann geändert werden, wenn sich die Hauptakteure und die wahrscheinliche Analyse der Marktdynamik ändern.