Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de energía fotovoltaica de película delgada por material (cobre, aluminio), por tipo (orgánico, inorgánico), por uso final (residencial, comercial, industrial) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el período 2025-2033.

Factores que impulsan el crecimiento del mercado de la energía fotovoltaica de película delgada

Urbanización y limitaciones de espacio

La creciente urbanización, sumada a la escasez de espacio para instalaciones solares, ha incrementado la demanda de soluciones solares compactas y que ahorren espacio. La tecnología fotovoltaica de película delgada, gracias a su ligereza y flexibilidad, resulta ideal para entornos urbanos donde el espacio en los tejados es limitado o de forma irregular. Los paneles solares de película delgada se integran a la perfección en fachadas, ventanas y tejados, especialmente en sistemas fotovoltaicos integrados en edificios (BIPV).

A medida que crece la población urbana mundial, las ciudades se enfrentan a desafíos cada vez mayores debido al espacio limitado y la necesidad de soluciones energéticas sostenibles. Las instalaciones solares tradicionales en tejados de zonas urbanas densamente pobladas pueden verse limitadas por la reducida superficie que ocupan, la sombra de los edificios vecinos y las restricciones urbanísticas. Además, los residentes y las empresas urbanas buscan soluciones energéticas que se integren armoniosamente en sus entornos construidos, manteniendo la estética y la funcionalidad. Las Naciones Unidas predicen que la población urbana mundial alcanzará los 4900 millones de personas en 2030, lo que representará el 60 % de la población mundial. Para 2050, la ONU prevé que el 68 % de la población mundial vivirá en ciudades.

Además, los entornos urbanos con limitaciones de espacio incluyen centros urbanos densamente poblados, distritos históricos con requisitos de conservación arquitectónica y edificios de gran altura con acceso restringido a las azoteas. La tecnología fotovoltaica de película delgada supera a los paneles solares tradicionales basados ​​en silicio en estas aplicaciones debido a su flexibilidad, diseño ligero e integración en diversas superficies, como fachadas de edificios, ventanas y balcones.

Además, los gobiernos municipales y los planificadores urbanos reconocen cada vez más la importancia de incorporar tecnologías de energía renovable en la infraestructura urbana para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, mejorar la resiliencia energética y crear ciudades más sostenibles. La Oficina de Tecnologías de Energía Solar (SETO) del Departamento de Energía de EE. UU. ha anunciado la convocatoria de financiación para el avance de la energía solar fotovoltaica de película delgada en EE. UU., que proporcionará 36 millones de dólares para proyectos de investigación, desarrollo y demostración de dos importantes tecnologías fotovoltaicas de película delgada. Los proyectos financiados por esta convocatoria contribuirán a garantizar una transición equitativa hacia un sistema eléctrico descarbonizado para 2035, así como la integración segura, sólida y fiable de la energía solar en la red eléctrica nacional.

Factor restrictivo del mercado

Limitación de eficiencia

A pesar de los avances en la tecnología fotovoltaica de película delgada, las células solares tradicionales de silicio cristalino siguen siendo más eficientes en la conversión de la luz solar en electricidad. Los paneles solares de película delgada suelen tener niveles de eficiencia más bajos, lo que puede limitar su competitividad, especialmente en aplicaciones donde el espacio es limitado y la máxima producción de energía es fundamental.

Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), los módulos fotovoltaicos de película delgada tienen una eficiencia promedio de entre el 7 % y el 18 %. Sin embargo, la eficiencia de las células solares de película delgada depende del material semiconductor utilizado. Los paneles de silicio amorfo, la primera tecnología fotovoltaica de película delgada, tienen una eficiencia de conversión de energía promedio de entre el 6 % y el 8 %. Por el contrario, las células de silicio cristalino están compuestas por átomos de silicio conectados en una red cristalina, lo que mejora la eficiencia en la conversión de luz en electricidad.

Las células monocristalinas presentan eficiencias de conversión de energía en laboratorio superiores al 25 %, mientras que las células multicristalinas superan el 20 %. En condiciones de prueba estándar, la eficiencia de los módulos solares de producción industrial oscila entre el 18 % y el 22 %. Esta diferencia de eficiencia puede afectar al rendimiento general y a la competitividad de los sistemas fotovoltaicos de película delgada, especialmente en casos donde las limitaciones de espacio o los requisitos de densidad energética son cruciales.

Además, la eficiencia de la tecnología fotovoltaica de película delgada está mejorando gracias a los avances en la ciencia de los materiales, la ingeniería de dispositivos y los procesos de fabricación. Los avances en materiales de película delgada, como las células solares basadas en perovskita, prometen aumentar la eficiencia y reducir la brecha de rendimiento con la tecnología de silicio cristalino en el futuro.

Oportunidad de mercado clave

Integración con almacenamiento de energía y red inteligente

La integración de sistemas fotovoltaicos de película delgada con tecnologías de almacenamiento de energía, como baterías e infraestructura de redes inteligentes, abre posibilidades para mejorar la gestión energética, la estabilidad de la red y la capacidad de respuesta a la demanda. Los paneles solares de película delgada se pueden combinar con soluciones de almacenamiento de energía para formar microrredes autosuficientes, sistemas de energía aislados y instalaciones híbridas de energía renovable.

Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), el despliegue global de sistemas de almacenamiento de energía se está expandiendo rápidamente debido a la reducción de costos, el apoyo político y la mayor integración de energías renovables. La AIE prevé que la capacidad total de almacenamiento de energía del mundo, excluyendo la energía hidroeléctrica de bombeo, supere un teravatio-hora para 2030. Según el escenario de cero emisiones netas de la AIE, la capacidad de almacenamiento de baterías a escala de red aumentará 35 veces entre 2022 y 2030, alcanzando casi 970 GW. Entre 2023 y 2030, se requerirían casi 120 GW de nueva capacidad anualmente.

Además, los avances en las tecnologías de baterías, como las de iones de litio, de flujo y de estado sólido, han dado como resultado importantes ahorros de costos y mejoras en el rendimiento. Según la encuesta anual de precios de baterías de BloombergNEF (BNEF), los precios de las baterías de iones de litio cayeron un 14% en 2023 a 139 USD por kWh. Este es un mínimo histórico, que descendió desde los 161 USD por kWh en 2022. El costo debatería de iones de litioEl precio de las celdas también ha caído a un mínimo histórico de 107 USD por kWh. Esta reducción de costes hace que la integración del almacenamiento de energía en sistemas fotovoltaicos de película delgada sea más viable económicamente, lo que aumenta su valor para los consumidores y las empresas de servicios públicos.

De igual modo, los inversores interactivos con la red, también conocidos como inversores inteligentes o avanzados, son fundamentales para la integración perfecta de los sistemas fotovoltaicos con la red eléctrica y los dispositivos de almacenamiento de energía. Estos inversores permiten el flujo de potencia bidireccional, la regulación dinámica de voltaje y funciones de soporte a la red, lo que aumenta la estabilidad y la fiabilidad de la misma. Además, las tecnologías de redes inteligentes, como la gestión de la demanda, el análisis de datos en el extremo de la red y la monitorización en tiempo real, permiten a las empresas de servicios públicos optimizar las operaciones de la red, gestionar los recursos energéticos distribuidos y aprovechar al máximo los sistemas de almacenamiento solar para equilibrar la oferta y la demanda.

Información sobre materiales

Se prevé que el segmento del cobre tenga un buen desempeño durante el período de pronóstico. El diselenuro de cobre e indio y el diselenuro de cobre, indio y galio (CIS/CIGS) son productos clave que podrían impulsar el crecimiento del mercado. El cobre es un componente esencial en la tecnología fotovoltaica de película delgada, especialmente para la producción de células solares de película delgada de seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS). La tecnología de película delgada CIGS ofrece un alto potencial de eficiencia y es reconocida por su excelente rendimiento en condiciones de baja luminosidad.

El cobre es un componente esencial en la capa absorbente de las células solares CIGS, que ayuda a absorber la luz solar y convertir los fotones en energía eléctrica. El cobre también se valora por su conductividad, que permite que las cargas eléctricas se transporten de manera eficiente dentro de la estructura de la célula solar. El uso de cobre en la tecnología fotovoltaica de película delgada contribuye al desarrollo de paneles solares ligeros y flexibles, adecuados para diversas aplicaciones, incluyendo sistemas fotovoltaicos integrados en edificios (BIPV) y dispositivos electrónicos portátiles.

El aluminio es otro material importante utilizado en la tecnología fotovoltaica de película delgada (FV), particularmente en la producción de paneles solares de película delgada hechos de silicio amorfo (a-Si) o materiales semiconductores de telururo de cadmio (CdTe). El aluminio se usa comúnmente en la construcción del marco del panel, la lámina posterior y las conexiones eléctricas en las tecnologías de película delgada, proporcionando soporte estructural y eléctrico.aislamientoy disipación de calor.

La ligereza y la resistencia a la corrosión del aluminio lo convierten en un material excelente para la construcción de paneles solares de película delgada, lo que facilita su instalación, garantiza su durabilidad y ofrece una fiabilidad a largo plazo en diversas condiciones ambientales. Además, la abundancia y la reciclabilidad del aluminio contribuyen a la sostenibilidad de los sistemas fotovoltaicos de película delgada, en consonancia con el compromiso del sector de reducir el impacto ambiental y promover soluciones de energía renovable.

Información sobre tipos

El segmento de mercado de energía orgánica está teniendo un desempeño excepcional a nivel mundial. Las células fotovoltaicas orgánicas de película delgada (OPV) se basan en materiales semiconductores orgánicos, como polímeros o pequeñas moléculas orgánicas, para convertir eficientemente la luz solar en electricidad. Estos materiales ligeros y flexibles se pueden aplicar a sustratos flexibles mediante técnicas de fabricación rollo a rollo de bajo costo. El uso de materiales orgánicos semiconductores aceptores para la generación de fotocorriente contribuye significativamente al sólido desempeño del mercado, ya que permite capturar y convertir una gran cantidad de luz solar en electricidad.

Las células fotovoltaicas inorgánicas de película delgada utilizan diversos materiales semiconductores, como el telururo de cadmio (CdTe), el seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS) y el silicio de película delgada. Estos materiales se depositan sobre sustratos como vidrio o metal mediante técnicas de deposición al vacío. Las células solares inorgánicas son más eficientes que las orgánicas de película delgada y se utilizan comúnmente en parques solares a gran escala y en aplicaciones integradas en edificios. En particular, las tecnologías de película delgada de CdTe y CIGS han demostrado una alta eficiencia y rentabilidad en instalaciones solares a gran escala.

Información sobre el uso final

Se prevé que el segmento comercial del mercado global experimente el mayor crecimiento durante el período pronosticado. Las aplicaciones comerciales de la tecnología fotovoltaica de película delgada incluyen instalaciones solares en edificios comerciales, complejos de oficinas, centros comerciales y otras propiedades no residenciales. Los proyectos solares comerciales suelen ser instalaciones de mayor escala que los sistemas residenciales y pueden incluir paneles solares en azoteas, marquesinas solares para automóviles o parques solares terrestres.

Los paneles solares de película delgada ofrecen varias ventajas para aplicaciones comerciales, como rentabilidad, flexibilidad de diseño y compatibilidad con diversos materiales y superficies de construcción. Los propietarios de inmuebles comerciales y las empresas invierten en energía solar para reducir los costos operativos, demostrar su responsabilidad social corporativa y cumplir con los objetivos de sostenibilidad. Su excelente rendimiento se debe principalmente a la implementación de políticas e iniciativas de apoyo por parte de diversos gobiernos nacionales.

La tecnología fotovoltaica de película delgada tiene numerosas aplicaciones industriales en la fabricación, la agricultura, el transporte y los servicios públicos. Las instalaciones solares a escala industrial pueden incluir grandes conjuntos en tejados, parques solares terrestres o instalaciones solares integradas en instalaciones e infraestructuras industriales. Los paneles solares de película delgada permiten a los usuarios industriales compensar el consumo de energía, reducir las emisiones de carbono y aumentar la resiliencia energética. Las instalaciones industriales, como fábricas, almacenes y centros de distribución, pueden utilizar la energía solar para reducir los costes operativos, aumentar la eficiencia energética y cumplir los objetivos de sostenibilidad.

Perspectivas regionales

La región de Asia-Pacífico es el principal actor del mercado mundial de energía fotovoltaica de película delgada y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 8,9 % durante el período previsto. Se espera que esta región experimente un crecimiento significativo debido al rápido aumento del consumo energético y a los objetivos gubernamentales de incorporar la energía solar como fuente principal en la matriz energética. China es uno de los mayores mercados de energía solar fotovoltaica del mundo, representando el 14 % de la capacidad instalada global para 2023.

ChinaLa capacidad de energía solar creció un 55 % en 2023, superando los 609 GW. Esto incluye 216 GW de capacidad fotovoltaica, equivalente a la capacidad fotovoltaica total instalada a nivel mundial en 2022. China podría alcanzar los 1000 GW de energía solar para finales de 2026. El anuncio de China en 2020 de lograr la neutralidad de carbono para 2060 ha enviado una clara señal política que incentiva las inversiones en energías renovables. Gracias a factores como el próximo proyecto a gran escala y las políticas y subvenciones de apoyo, se espera que el mercado de paneles fotovoltaicos de película delgada en Asia-Pacífico crezca significativamente durante el período previsto.

Tendencias del mercado europeo de energía fotovoltaica de película delgada

Se prevé que Europa presente una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 9,2% durante el período de pronóstico. Se espera que la región europea sea la de mayor crecimiento durante el período proyectado, debido al aumento del consumo de energía limpia y a la creciente eficiencia energética entre un gran número de consumidores, así como a la implementación de medidas de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, particularmente en Alemania, Francia y el Reino Unido.

Además, en 2023, la generación de energía a partir de combustibles fósiles en Europa disminuyó un 19%, con una caída del 26% en la generación a partir de carbón, alcanzando su nivel más bajo de la historia. Esto se debió a un aumento del 43% en la generación eólica y solar, que representó 90 TWh de la disminución en la generación de combustibles fósiles. La disminución del 3,4% en la demanda de electricidad en 2023 también contribuyó a reducir las emisiones, representando el 45% del descenso en la generación de combustibles fósiles, lo que impulsaría el crecimiento del mercado en la región. En Europa, se espera que las políticas administrativas y organizativas favorables, así como la presencia de fabricantes experimentados de paneles solares, beneficien las perspectivas de la industria regional.

Tendencias del mercado de energía fotovoltaica de película delgada en Norteamérica

Se prevé que Norteamérica experimente un rápido crecimiento gracias a las exenciones fiscales y a diversas iniciativas de I+D para desarrollar sistemas rentables y eficientes. Además, iniciativas regionales progresistas, como la National Community Solar Partnership, buscan promover el uso de módulos solares en Estados Unidos y Canadá. Los principales actores del sector y los proveedores de seguidores solares están fortaleciendo la posición estratégica de Norteamérica y contribuyendo al crecimiento del sector.