Taille, part, croissance et analyse de l’industrie du marché des cellules solaires à couche mince CIGS, par type (cellules solaires en cuivre-indium-gallium-séléniure (CIGS), cellule solaire en cuivre-indium-séléniure (CIS)) par application (résidentielle, commerciale, station au sol, autres) et prévisions régionales jusqu’en 2033

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APERÇU DU MARCHÉ DES CELLULES SOLAIRES À FILM MINCE CIGS

Le marché mondial des cellules solaires à couche mince CIGS est estimé à 3,81 milliards USD en 2026. Le marché devrait atteindre 5 milliards USD d'ici 2035, avec un TCAC de 3,1 % de 2026 à 2035.

Le marché des téléphones mobiles solaires à film mince CIGS (Copper Indium Gallium Selenide) est devenu un segment prometteur au sein de l'industrie de l'électricité renouvelable. La technologie CIGS offre des performances élevées, une flexibilité et un attrait esthétique, ce qui la rend idéale pour divers packages, notamment les installations sur le toit, le photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV) et les solutions solaires transportables. Contrairement aux cellules solaires conventionnelles à base de silicium, les CIGS utilisent de fines couches de matériaux semi-conducteurs, réduisant ainsi les frais de fabrication et permettant des conceptions légères et flexibles. Ce marché a connu une croissance tirée par les améliorations de la technologie de dépôt, la demande croissante de réponses énergétiques respectueuses de l'environnement et les incitations des autorités en faveur de l'adoption des énergies renouvelables. Des sociétés de premier plan comme Solar Frontier, Avancis et Hanergy investissent dans l'augmentation de la production et l'amélioration des performances. La capacité de la génération à bien fonctionner dans des conditions douces et des températures élevées améliore encore sa capacité de marché. Cependant, des situations exigeantes ainsi que des coûts de production préliminaires élevés et une opposition du silicium cristallin subsistent. Malgré cela, le CIGS gagne du terrain en raison de sa capacité à réduire le coût actualisé de la résistance (LCOE) et de son adéquation aux packages de domaines d'intérêt. À mesure que les besoins mondiaux en électricité augmentent et que la durabilité devient une priorité, le marché des cellules solaires à couche mince CIGS devrait se développer, alimenté par l'innovation, l'aide politique et l'intérêt croissant des acheteurs pour les sources d'énergie renouvelables.

PRINCIPALES CONSTATATIONS

IMPACTS DE LA COVID-19

 Marché des cellules solaires à couche mince CIGSA eu un effet négatif en raison des chaînes d'approvisionnement et du déploiement d'entreprises, Capacités opérationnelles réduites

La pandémie de COVID-19 a particulièrement perturbé la croissance du marché mondial des cellules solaires à couche mince CIGS, affectant la production, les chaînes d'approvisionnement et le déploiement des entreprises. Alors que les confinements et les restrictions ont été imposés à l'échelle mondiale, les centres de production ont été confrontés à des arrêts prolongés ou à des capacités opérationnelles réduites, entraînant des retards dans la fabrication et le transport. Cela est devenu particulièrement difficile pour la technologie CIGS, qui repose sur des matériaux spécialisés comme l'indium et le gallium, dont les chaînes de livraison ont été sévèrement limitées au cours de la pandémie. Des perturbations mondiales alternatives ont également eu un impact sur le marché, avec des problèmes logistiques exigeants retardant le transport des matières premières et des produits finis. En outre, de nombreux projets d'électricité renouvelable ont été reportés ou annulés en raison des incertitudes économiques, de l'évolution des priorités du gouvernement et de la réduction des investissements pendant la durée du ralentissement monétaire.

Les petits acteurs émergents du marché CIGS ont été les plus durement touchés, car ils ont été confrontés à des difficultés pour maintenir leurs opérations et obtenir des investissements dans la recherche et le développement. Alors que les grandes entreprises ont réussi à surmonter la catastrophe en tirant parti des actifs existants, l'innovation au sein du secteur a ralenti. De plus, la réduction des dépenses des consommateurs pour des produits non essentiels, notamment les installations solaires, associée aux incertitudes concernant les politiques énergétiques tout au long de la pandémie, a affaibli la demande du marché. Bien que le secteur s'améliore progressivement, la pandémie a souligné le besoin de chaînes d'approvisionnement résilientes et de techniques de production variées sur le marché mobile solaire à couches minces CIGS.

DERNIÈRES TENDANCES

Émergence de panneaux solaires à couche mince flexibles et légers sur le marché

Une tendance importante sur le marché des cellules solaires à couche mince CIGS est la popularité croissante des panneaux solaires flexibles et légers. Contrairement aux panneaux solaires rigides conventionnels, les panneaux CIGS flexibles exploitent la nature fine et flexible du tissu semi-conducteur CIGS, leur permettant d'être inclus dans des surfaces et des applications non conventionnelles. Cette mode est motivée par la demande croissante de solutions solaires dans des secteurs tels que les transports, les appareils électriques transportables et le photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV). Par exemple, les panneaux CIGS flexibles sont utilisés dans les moteurs électriques (VE) et les solutions énergétiques portables pour réseaux rances en raison de leur capacité à s'adapter aux surfaces courbes et à fonctionner avec succès dans de nombreuses conditions d'éclairage. Des agences de premier plan, notamment Hanergy et Solo Power, sont à la pointe de cette innovation, en introduisant des panneaux plus durables, plus performants et plus légers. Ces panneaux sont principalement intéressants pour les infrastructures urbaines, où leur intégration transparente dans les façades et les toits des bâtiments s'aligne sur les objectifs esthétiques et de performance électrique. Cette mode s'aligne également sur les objectifs de durabilité, car les panneaux CIGS flexibles nécessitent souvent moins de substances brutes et d'électricité tout au long de leur fabrication. À mesure que cette technologie mûrit, le marché devrait connaître une adoption similaire dans des offres de niche et grand public, signalant une évolution vers des solutions solaires flexibles.

• Selon le rapport PVPS 2024 de l'Agence internationale de l'énergie, l'efficacité de conversion en laboratoire des cellules solaires à couches minces CIGS et CIS s'élève à environ 19,2 %.

• Selon l'analyse IDTechEx, les modules CIGS flexibles peuvent être jusqu'à 90 % plus légers que les panneaux en silicium cristallin, favorisant ainsi leur adoption dans les systèmes photovoltaïques intégrés aux bâtiments (BIPV) et les systèmes énergétiques transportables.

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SEGMENTATION DU MARCHÉ DES CELLULES SOLAIRES À FILM MINCE CIGS

Par type

En fonction du type, le marché mondial peut être classé en cellules solaires en cuivre-indium-gallium séléniure (CIGS), en cellules solaires en cuivre-indium-séléniure (CIS).

• Séléniure de cuivre, d'indium et de gallium (CIGS) : Les cellules solaires CIGS sont un type d'ère photovoltaïque à film mince où un composé de cuivre, d'indium, de gallium et de sélénium agit comme couche absorbant la lumière. L'ajout de gallium complète l'efficacité en optimisant la puissance de la bande interdite. Ces cellules sont étonnamment vertes, flexibles et adaptées à diverses applications telles que le photovoltaïque intégré aux bâtiments et les gadgets solaires transportables.   

• Séléniure de cuivre et d'indium (CIS) : les cellules solaires CIS ressemblent beaucoup aux CIGS mais n'ont pas le problème du gallium, utilisant le cuivre, l'indium et le sélénium les plus efficaces de leur couche d'absorption douce. Bien que leurs performances soient légèrement inférieures à celles des CIGS, les cellules CIS sont plus simples à fournir et offrent des performances remarquables dans des situations de faible luminosité. Ils sont généralement utilisés dans des programmes de niche et de valeur délicate.

Par candidature

En fonction de l'application, le marché mondial peut être classé en résidentiel, commercial, station au sol et autres.

• Résidentiel : les systèmes solaires résidentiels impliquent l'installation de panneaux solaires sur les toits ou sur des supports au sol à petite échelle pour fournir de l'électricité aux maisons. Les panneaux solaires à film mince CIGS sont parfaits pour un usage résidentiel en raison de leur conception légère et flexible et de leur capacité à fonctionner correctement à l'ombre partielle. Ces systèmes aident les propriétaires à réduire les frais d'énergie et contribuent à des besoins énergétiques durables.

• Commercial : les installations solaires commerciales sont conçues pour les groupes et les installations industrielles afin de compenser la consommation d'énergie et de réduire les prix d'exploitation. Les panneaux CIGS sont de plus en plus utilisés pour les systèmes photovoltaïques intégrés au bâtiment (BIPV) et les systèmes de toiture dans les zones industrielles, en raison de leur charme esthétique et de leur efficacité dans des conditions climatiques variables. Ils soutiennent également les projets de développement durable des entreprises.

• Station au sol : les systèmes solaires avec station au sol sont des installations à grande échelle qui génèrent de l'électricité pour les services publics ou les opérations à l'échelle commerciale. La technologie CIGS Skinny-Movie est utilisée dans quelques stations au sol, en particulier dans les zones à températures excessives, dans lesquelles leur coefficient de température garantit de solides performances globales par rapport aux panneaux en silicium cristallin.

• Autres : D'autres applications incluent des gadgets solaires transportables, des réponses hors réseau et une intégration dans des véhicules et des appareils portables. Les boîtiers légers et flexibles des panneaux CIGS les rendent idéaux pour des applications innovantes, notamment les sacs à dos alimentés par le soleil, les gadgets marins et les systèmes électriques de secours en cas de catastrophe. Ces domaines d'intérêt mettent en avant la flexibilité de l'ère CIGS.

DYNAMIQUE DU MARCHÉ

La dynamique du marché comprend des facteurs déterminants et restrictifs, des opportunités et des défis indiquant les conditions du marché.                          

Facteurs déterminants

La demande croissante de solutions d'énergie renouvelable stimule le marché

La poussée mondiale en faveur d'une énergie durable est un moteur majeur pour le marché des cellules solaires à film mince CIGS. Les gouvernements, les entreprises et les particuliers adoptent la technologie des énergies renouvelables pour réduire les émissions de carbone et lutter contre les changements climatiques. Les cellules solaires CIGS sont principalement attrayantes en raison de leurs performances excessives, de leur légèreté et de leur capacité à se combiner de manière transparente dans divers packages, notamment sur les toits, les façades de bâtiments et les solutions électriques portables. Les subventions, les incitations fiscales et les lignes directrices favorables au déploiement de l'énergie solaire ont encore stimulé la demande. De plus, la polyvalence des panneaux CIGS dans les environnements urbains et les programmes de zones d'intérêt les positionne comme un choix privilégié pour les solutions de résistance modernes.

• Selon les organismes de recherche sur les énergies renouvelables, les panneaux CIGS peuvent fournir une puissance de sortie constante même sous un éclairage diffus, permettant un rendement 10 à 20 % plus élevé dans des environnements ombragés ou à faible rayonnement par rapport aux panneaux en silicium cristallin.

• Les projets de démonstration BIPV soutenus par le gouvernement indiquent que les panneaux CIGS légers ont réduit la charge structurelle jusqu'à 40 %, les rendant viables pour les surfaces courbes et l'intégration des véhicules électriques.

Les progrès de la technologie solaire à couches minces stimulent le marché

Les améliorations technologiques ont considérablement amélioré les performances et la rentabilité des cellules solaires à couche mince CIGS. Des techniques de fabrication améliorées, telles que le dépôt rouleau à rouleau et une automatisation accrue, ont réduit les dépenses de production et augmenté la production. Ces avancées permettent aux panneaux CIGS de rivaliser avec les cellules solaires conventionnelles à base de silicium. Les innovations en matière de conceptions souples et robustes ont permis d'ouvrir de nouveaux marchés, des véhicules électriques aux gadgets de puissance transportables, profitant de la croissance du marché.

Facteur de retenue

Les coûts de fabrication initiaux élevés et les défis des processus de production complexes freinent la croissance du marché

L'un des facteurs restrictifs les plus importants pour le marché des mobiles solaires à film mince CIGS est les coûts de production préliminaires excessifs et la complexité des approches de production. Contrairement aux cellules entièrement solaires traditionnelles à base de silicium, la technologie CIGS fait appel à des techniques de dépôt supérieures, notamment la co-évaporation ou la pulvérisation cathodique, pour créer les couches de film mince. Ces approches nécessitent des équipements spécialisés, des efforts qualifiés et un contrôle spécifique sur la composition des matériaux, ce qui fait augmenter les coûts de production. De plus, les cellules CIGS dépendent de matériaux rares et coûteux, tels que l'indium et le gallium, dont la disponibilité limitée alourdit encore le fardeau des frais. Cela rend difficile pour les producteurs, principalement les petites et moyennes organisations, de réaliser des économies d'échelle. En conséquence, les panneaux solaires CIGS sont souvent confrontés à une forte concurrence de la part des panneaux en silicium cristallin à bas prix, qui dominent le marché du soleil. Jusqu'à ce que les améliorations technologiques et matérielles réduisent les dépenses de fabrication, cet élément restrictif continuera à restreindre l'adoption à grande échelle des cellules solaires à couches minces CIGS.

• Selon l'Agence internationale des énergies renouvelables (IRENA), les cellules solaires à couches minces CIGS représentaient moins de 3 % de la production mondiale totale de modules photovoltaïques (PV) en 2023, ce qui met en évidence une faible échelle industrielle et une faible adoption par rapport aux technologies du silicium cristallin.

• Comme l'a rapporté le Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) du Département américain de l'énergie, les modules CIGS sont actuellement confrontés à des coûts de fabrication par watt environ 15 à 20 % plus élevés que les modules conventionnels à base de silicium, en raison des processus complexes de dépôt sous vide requis.

L'émergence du photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV) et des applications flexibles crée de nouvelles opportunités sur le marché

Opportunité

Le marché des cellules solaires à film mince CIGS ouvre de nouvelles possibilités grâce à son intégration dans des packages révolutionnaires tels que le photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV) et des solutions énergétiques flexibles. BIPV exploite les conceptions légères et personnalisables des panneaux CIGS pour s'intégrer de manière transparente dans les façades, les toits et les fenêtres des maisons, combinant la production d'énergie avec l'esthétique architecturale.

De plus, la flexibilité des panneaux CIGS permet leur utilisation sur les marchés émergents, notamment les automobiles électriques, les appareils solaires portables et les appareils portables. À mesure que l'urbanisation et la demande de solutions durables augmentent, ces avancées ouvrent de nouveaux flux de ventes, favorisent les partenariats et développent un marché spot pour les technologies solaires polyvalentes et à haut rendement.

• Selon les programmes gouvernementaux de R&D, les stratifiés CIGS pesant moins de 2 kg/m² ont été testés sur le terrain sur les façades de bâtiments, réalisant une économie de poids d'environ 50 % par rapport aux modules verre-verre-silicium.

• Les rapports de l'agence publique pour les énergies renouvelables montrent que la demande d'énergie solaire flexible dans la région Asie-Pacifique dans les secteurs du hors réseau et des transports a augmenté de 25 % en 2023, le CIGS étant cité comme la principale technologie de couches minces.

 

La concurrence des panneaux solaires en silicium cristallin pourrait constituer un défi potentiel pour le marché

Défi

Une grande tâche pour le marché des téléphones mobiles solaires à film mince CIGS est l'opposition aux panneaux solaires en silicium cristallin (c-Si), qui dominent le marché mondial du soleil. Les panneaux de silicium sont largement adoptés en raison de leurs coûts réduits, de leur meilleure évolutivité de fabrication et de leurs chaînes de livraison bien installées. En revanche, les panneaux CIGS nécessitent des matériaux luxueux comme l'indium et le gallium et s'appuient sur des approches de fabrication complexes, ce qui les rend moins agressifs en termes de frais.

De plus, l'écart d'efficacité entre les deux technologies, tout en se réduisant, favorise néanmoins le silicium dans de nombreuses applications à grande échelle. Pour surmonter cette tâche, il faudrait des progrès continus dans les performances de production et le positionnement stratégique du CIGS sur les marchés d'intérêt.

• Les données du département gouvernemental de l'énergie indiquent que les modules en silicium cristallin représentaient environ 95 % des installations solaires mondiales en 2023, laissant au CIGS une part de marché inférieure à 5 % dans les déploiements à l'échelle des services publics.

• Les analyses de politique technologique indiquent que les investissements initiaux en équipements pour les lignes de dépôt CIGS s'élèvent en moyenne à 200 millions de dollars pour une capacité annuelle de 100 MW, contre 100 millions de dollars pour une ligne de silicium de production similaire.

 

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APERÇU RÉGIONAL DU MARCHÉ DES CELLULES SOLAIRES À FILM MINCE CIGS

• Amérique du Nord

L'Amérique du Nord occupe une position dominante sur le marché mobile solaire à film mince CIGS en raison de sa solide conscience de l'adoption des énergies renouvelables, des incitations gouvernementales et des progrès technologiques. La région bénéficie d'investissements excessifs dans les énergies propres et les infrastructures solaires, créant un besoin de technologie solaire moderne. De plus, les agences d'Amérique du Nord ouvrent la voie à la recherche et au développement du CIGS, grâce à l'essor du marché.

 Les États-Unis sont un acteur clé, les principales entreprises investissant dans le développement de la fabrication de CIGS et dans la promotion de l'adoption de l'électricité solaire. L'engagement des États-Unis en faveur de la durabilité et de la transition énergétique accélère encore la croissance du marché.

• Europe

L'Europe joue un rôle dominant dans la part de marché des cellules solaires à couche mince CIGS en raison de son fort engagement en faveur des énergies renouvelables et de ses rêves ambitieux en matière de développement durable. L'Union européenne (UE) a fixé des objectifs ambitieux pour réduire les émissions de carbone et augmenter la proportion d'énergie renouvelable, faisant de l'énergie solaire une priorité. En fin de compte, des pays comme l'Allemagne, l'Espagne et la France contribuent activement à l'amélioration et au déploiement de technologies solaires supérieures, notamment le CIGS. De plus, l'Europe abrite de nombreux grands fabricants de CIGS, dont Avancis et Solibro, qui ont réalisé de grands progrès dans l'amélioration des performances et de l'évolutivité des cellules solaires CIGS. L'accent mis par la région sur l'innovation et les solutions énergétiques vertes a créé un environnement positif pour le développement de la production de CIGS. Avec une demande croissante de panneaux solaires souples et esthétiquement attrayants, l'infrastructure de marché robuste de l'Europe, les incitations gouvernementales et la grande reconnaissance environnementale contribuent à sa position de leader international sur le marché mobile solaire à film mince CIGS.

• Asie

L'Asie joue un rôle dominant sur le marché des cellules solaires à couche mince CIGS en raison de sa gestion de la production et du fort soutien des autorités aux énergies renouvelables. Des pays comme la Chine, le Japon et la Corée du Sud sont à l'avant-garde de l'amélioration et de l'adoption de l'ère solaire. La Chine, en particulier, est un leader mondial dans la fabrication de produits solaires, avec d'importants investissements dans la génération de CIGS, présentant des réponses rentables et augmentant la production. La volonté des autorités chinoises de réduire les émissions de carbone et d'augmenter le potentiel d'électricité renouvelable a stimulé la croissance dans la zone solaire, y compris les cellules à film mince CIGS. Le Japon a été un acteur clé dans la technologie CIGS, avec des groupes comme Solar Frontier repoussant les limites de performance et de performance globale. Les progrès technologiques et les fortes capacités de production de la Corée du Sud embellissent également la position de l'Asie sur le marché. L'énorme base de production de l'Asie, combinée à des réglementations favorables, une demande excessive de résistance douce et un accent sur l'innovation technologique, a consolidé le rôle dominant de la région sur le marché des cellules solaires à film mince CIGS.

ACTEUR CLÉ DU SECTEUR

Les principaux acteurs de l'industrie façonnent le marché grâce à l'innovation et à l'expansion du marché

Les principaux acteurs commerciaux du marché des cellules solaires à film mince CIGS comprennent Hanergy, une société chinoise leader du marché avec ses améliorations CIGS via des fabricants comme Solibro et Miasole. Solar Frontier, basé au Japon, est un autre acteur majeur, connu pour ses panneaux solaires CIGS à haut rendement. Avancis, une entreprise allemande, se spécialise dans l'avancement de la technologie CIGS pour les packages professionnels et résidentiels à grande échelle.

• Solar Frontier : Selon les enquêtes stratégiques de LBNL, Solar Frontier se classait au début des années 2010 comme le plus grand fabricant mondial de CIGS, produisant environ 577 MW de modules rien qu'en 2011.

• SoloPower : des rapports soutenus par le Département américain de l'énergie indiquent que SoloPower a développé des panneaux flexibles ultra-légers déployés dans des projets BIPV, avec des certifications de production permettant une utilisation sur des surfaces verticales et courbes.

Soltecture, une organisation allemande, contribue également au marché avec ses produits de films entièrement maigres basés sur CIGS. SoloPower, principalement basée aux États-Unis, développe des modules CIGS flexibles pour divers packages, notamment les toits et les appareils transportables. Ces sociétés sont le moteur de l'innovation et de l'élargissement du marché solaire CIGS.

Liste des principales sociétés de cellules solaires à couches minces CIGS

• Solar Frontier (Japan)
• SoloPower (U.S.)
• Avancis (Germany)
• Siva Power (U.S.)
• Hanergy (China)
• Solibro (Hanergy) (China)
• Miasole (U.S.)

DÉVELOPPEMENTS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Avril 2023 : Hanergy, un leader mondial de la technologie solaire à couches minces, a réalisé des progrès considérables dans l'augmentation de sa capacité de production en organisant une toute nouvelle usine de fabrication de CIGS en Chine. Cette installation devrait contribuer à répondre à la demande croissante de solutions en matière d'énergie renouvelable et à amplifier la part de Hanergy sur le marché mondial.

Avancis, basée entièrement en Allemagne, a annoncé une augmentation du potentiel de production de ses panneaux solaires CIGS, axés sur des initiatives commerciales et résidentielles à grande échelle. Leur conscience est d'étendre leur présence sur le marché en Europe et en Amérique du Nord.

Solar Frontier, l'un des principaux producteurs japonais de cellules solaires CIGS, a dévoilé un tout nouveau panneau solaire CIGS haute performance avec un taux d'efficacité de plus de 23 %. Ce développement vise à améliorer les performances de leur technologie solaire à film mince, la rendant plus agressive par rapport aux panneaux traditionnels à base de silicium.

COUVERTURE DU RAPPORT       

Le marché des cellules solaires CIGS à film mince connaît une croissance fulgurante, tirée par les améliorations technologiques, la demande multipliée en énergie renouvelable et une évolution vers des réponses électriques plus durables. La génération CIGS offre de nombreux avantages par rapport aux cellules solaires conventionnelles à base de silicium, notamment la flexibilité, la conception légère et de meilleures performances globales dans des conditions de faible luminosité et de température élevée. Cela rend les panneaux CIGS extrêmement adaptés à diverses applications telles que le photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV), les appareils transportables et les voitures électriques. Cependant, des situations exigeantes subsistent, notamment liées aux coûts préliminaires de production excessifs, à la complexité de la production et à la concurrence des cellules solaires en silicium cristallin, plus présentes sur le marché. Malgré ces situations exigeantes, le marché du CIGS est sur le point de connaître un essor, porté par la recherche et le développement continus visant à améliorer les performances et à réduire les dépenses de fabrication. Des acteurs clés tels que Solar Frontier, Hanergy et Avancis investissent massivement dans l'augmentation des capacités de production et introduisent des innovations pour améliorer encore les performances et l'évolutivité de la génération CIGS. Le marché se forme également grâce à des règles gouvernementales favorables, au développement de l'attention environnementale et à la volonté mondiale de se rapprocher de réponses énergétiques faciles. À mesure que le prix de production du CIGS continue de baisser et que l'efficacité s'améliore, la technologie est susceptible de jouer un rôle de plus en plus important dans la transition internationale vers une énergie renouvelable, créant de nouvelles opportunités dans les marchés établis et émergents.