Unter Solarkapselung versteht man den Prozess, Photovoltaik-Solarzellen (PV) in Schutzmaterialien einzuschließen, um ihre Haltbarkeit, Leistung und Langlebigkeit zu verbessern. Solarzellen sind verschiedenen Umweltbedingungen ausgesetzt, darunter Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen, UV-Strahlung und mechanische Belastungen. Die Verkapselung zielt darauf ab, die Solarzellen vor diesen Elementen zu schützen und ihre Effizienz langfristig zu erhalten.
Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR-Datenbank und Analystenbewertung
Der Energieverbrauch wird voraussichtlich um 50 Prozent steigen, wobei der Großteil der Nachfrage aus Entwicklungsländern kommt. Da Elektrizität eine der wichtigsten Quellen zur Deckung des wachsenden Energiebedarfs ist und die Treibhausgasemissionen zum Schutz des Klimas reguliert werden, wird der Bedarf an Strom aus erneuerbaren Quellen voraussichtlich steigen. Darüber hinaus führen strengere politische Maßnahmen und höhere Klimaziele im Vorfeld der COP26 zu mehr Strom aus sauberen und erneuerbaren Quellen.
Darüber hinaus bleibt Photovoltaik der Wachstumsmotor im Bereich erneuerbarer Energien. Der Kapazitätsausbau soll bis 2021 um 17 % auf einen neuen Rekord von fast 160 GW steigen. Dies dürfte die Nachfrage nach PV-Modulen in den kommenden Jahren erhöhen. Da die Verkapselung von PV-Modulen ein wesentlicher Prozess zur Verlängerung ihrer Betriebsdauer ist, wird zudem die Nachfrage nach Solarverkapselungen in den kommenden Jahren steigen.
Strenge Bestimmungen zur Eindämmung der Treibhausgasemissionen beflügeln den Markt für Solarkapselung. Im Jahr 2014 hat die Europäische Union die Richtlinie 2003/87/EG mit dem Ziel veröffentlicht, die Emissionen bis 2020 um 20 % zu senken. Auch die chinesische Regierung hat 2016 im Rahmen ihres 13. Fünfjahresplans angekündigt, den Emissionswert bis 2020 um 18 % zu senken.
Darüber hinaus haben mehrere Länder wie Japan, die USA, Großbritannien, Frankreich, Australien, Indien und Brasilien Initiativen zur Entwicklung der Solarstrombranche gestartet. Im Jahr 2018 kündigte Indien Pläne an, 10 GW schwimmende Solarkapazität zu schaffen; Verschiedene andere Länder folgen diesem Trend, weshalb Solarenergie im Prognosezeitraum voraussichtlich einen erheblichen Anteil am weltweiten Energiemix haben wird. Dies wiederum dürfte die Nachfrage nach Solarkapselungsmaterialien langfristig ankurbeln.
Berichten der Weltbank zufolge ist die netzunabhängige Solarbranche zu einem Markt mit einem Jahresumsatz von 1,75 Milliarden US-Dollar herangewachsen und bietet 420 Millionen Nutzern Beleuchtung und andere Energiedienstleistungen. Seit 2017 wachsen die Umsätze der netzunabhängigen Solarbranche weiterhin rasant und nehmen jährlich um 30 Prozent zu. Bis heute wurden weltweit über 180 Millionen netzunabhängige Solareinheiten verkauft, und in den Sektor wurden seit 2012 Investitionen in Höhe von 1,5 Milliarden US-Dollar getätigt.
Da immer noch 840 Millionen Menschen keinen Zugang zu Elektrizität haben, ist das Wachstum der netzunabhängigen Solarbranche entscheidend für die Erreichung des Ziels für nachhaltige Entwicklung (SDG7) für einen allgemeinen Zugang zu erschwinglicher, zuverlässiger, nachhaltiger und moderner Energie bis 2030. Die Einführung netzunabhängiger Geräte wird durch den steigenden Bedarf kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) an Solarenergie und die wachsenden staatlichen Initiativen vorangetrieben.
Dieser Anstieg bei netzunabhängigen Solaranlagen dürfte die Nachfrage nach Solarmodulen erhöhen, und die Verkapselung ist ein wichtiger Schritt im Herstellungsprozess von Solarmodulen. Mit der weltweit zunehmenden Verbreitung von netzunabhängigen Solaranlagen wird daher auch der Markt für Solarverkapselung im Prognosezeitraum voraussichtlich wachsen.
Jahrzehntelang hat kristallines Silizium die Solarindustrie dominiert. Der Rest basiert auf Dünnschicht-Solarzellentechnologien wie Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) und Cadmiumtellurid (CdTe). Sie haben jedoch weniger als 5 % des Marktes erobert, da sie kaum so effizient oder günstig wie herkömmliche Solarmodule herzustellen sind. Die meisten Unternehmen bevorzugen die kristalline Technologie aufgrund früherer Probleme mit der Dünnschicht-a-Si-Technologie aufgrund hoher Ausfallraten und Effizienzverlust.
Viele Jahre lang hatte multikristallines Si aufgrund der niedrigeren Kosten einen dominierenden Marktanteil, hauptsächlich aufgrund des geringeren Energieverbrauchs und des höheren Durchsatzes pro Kristallisationswerkzeug. Polykristalline Solarmodule sind günstiger als monokristalline Module. Sie übertreffen Dünnschicht in zahlreichen Bereichen, beispielsweise sind Voc und Vmp höher, die Temperaturkoeffizienten sind höher, der Füllfaktor der I-V-Kurve beträgt 73–82 % im Vergleich zu Dünnschichtmodulen mit 60–68 % und die Wirkungsgrade liegen bei 13–19 % im Vergleich zu Dünnschichtmodulen mit 4–12 %.
Während die Dünnschichttechnologie preislich im Vorteil gegenüber kristallinen PV-Modulen ist, schließen kristalline Siliziummodule die Preislücke schnell, da die Preise weiter fallen. Man geht daher davon aus, dass das Segment polykristallines Silizium in den kommenden Jahren noch weiter wachsen wird.
Tatsächlich umhüllt EVA über 80 % der heute auf dem Markt befindlichen Photovoltaikmodule (PV). Dieses Copolymer wird häufig zum Einkapseln von Solarmodulen verwendet, da EVA kostengünstig ist und gute optische Eigenschaften besitzt. Es handelt sich um ein thermoplastisches Polymer, das in Solarmodulen als Einkapselungsmittel verwendet wird, da es durch Erhitzen der Baugruppe einen abdichtenden und isolierenden Film um die Solarzellen bildet.
Es wird in Solarmodulen aufgrund seiner wünschenswerten Eigenschaften verwendet, wie z. B. hoher elektrischer Widerstand, niedrige Verarbeitungs- und Vernetzungstemperaturen, hervorragende Schmelzfließfähigkeit, geringe Wasseraufnahme, ausgezeichnete optische Transmission, gute Klebeeigenschaften und hohe Elastizität. Außerdem schützt das Photovoltaikmodul mit dieser Art der Einkapselung die Zellen vor mechanischen Schäden, Feuchtigkeitseintritt und UV-Strahlung.
Darüber hinaus ist die EVA-Einkapselung ein integraler Bestandteil des Industriestandards. Im Vergleich zu anderen Einkapselungsmaterialien ist EVA außerdem kostengünstig, härtet schnell aus und haftet gut an Modulkomponenten, weshalb es den größten Marktanteil einnimmt. Allerdings hat die Klebstoffzersetzung, Grenzflächendelaminierung und daraus resultierende Verringerung der Zelleffizienz durch EVA die Anzahl der Materialien im Bereich der Solarverkapselungsmaterialien erhöht und erzeugt einen enormen Wettbewerbsdruck auf die Marktexpansion von Ethylenvinylacetat-Solarverkapselungsmaterialien.
Die Verwendung grüner Energie in diesem Sektor hat in letzter Zeit zugenommen, da sich immer mehr Haushalte, Büros und Industrieanlagen für diese Solarenergie entscheiden. Darüber hinaus erhöht der Sektor aufgrund seines hohen Energiebedarfs die Investitionen in Solarenergie. Da weltweit immer strengere Vorschriften zur CO2-Reduzierung gelten, greifen Bauunternehmen zur Stromversorgung ihrer Baustellen zunehmend auf erneuerbare Energien wie Solarenergie zurück.
Darüber hinaus hat die Welt in den letzten Jahren einen starken Anstieg des Städtewachstums erlebt. Mehr als die Hälfte der heutigen Bevölkerung lebt in Ballungsräumen und bis 2060 werden voraussichtlich zwei Drittel in Städten leben. Stadtplaner prognostizieren daher einen Neubau von 230.000 Quadratmetern.
Darüber hinaus wird die Nutzung von Solarenergie in der Baubranche in den kommenden Jahren aufgrund ehrgeiziger Richtlinien zur CO2-Reduzierung und des wachsenden Trends zu umweltfreundlichem, emissionsfreiem Bauen weiter zunehmen. Darüber hinaus sinken die Preise für Solarenergie mit der verbesserten Technologie und zusätzlichen Herstellern weiter. Da also weiterhin mehr Gebäude mit nachhaltigen Energiesystemen gebaut werden, wird auch für die Solarkapselungsbranche im kommenden Jahrzehnt ein Wachstum prognostiziert.
Der Anstieg der Produktionskapazität für Solarmodule wichtiger Hersteller in China und Indien, der deutliche Anstieg der Solartechnologieproduktion in China und Indien, staatliche Subventionen, erhöhte Übernahmen und Fusionen lokaler Hersteller, die erhöhte Produktion kostengünstiger Ethylenvinylacetat-Folien und Anwendungen in Solar-PV-Modulen in China, der steigende Bedarf an erneuerbarer Energie und das wachsende Bewusstsein für die verschiedenen Vorteile der PV-Technologie in den Ländern der Region tragen zum Wachstum des Marktes für Solarkapselung in der Region bei.
Eine der wichtigsten Geschäftsstrategien der Hersteller in der globalen Solarkapselungsbranche, um Kunden zu nützen und den Marktsektor der Solarkapselung zu erweitern, sind Partnerschaften und Übernahmen. Der Markt für Solarkapselung gilt als äußerst wettbewerbsintensiv und fragmentiert.
Der Markt für Solarkapselung bietet einheimischen und nicht organisierten Unternehmen erhebliche potenzielle Chancen. Einige der wichtigsten Akteure auf dem Markt sind 3M (USA), Dow Inc. (USA), DuPont (USA), Arkema (Frankreich), Specialized Technology Resources (USA), RenewSys (Indien), Solutia (USA), Mitsui Chemicals (Japan), Hangzhou First Applied Material (China), Borealis (Niederlande), Kuraray (Österreich), Hanwha (Japan), Targray (Südkorea) und dnpSolar (Kanada). Um ihre globale Reichweite und ihren Kundenstamm zu vergrößern, konzentrieren sich wichtige Unternehmen auf Akquisitionen und Produktinnovationen.
3M.: 3M bietet ein diversifiziertes Technologieangebot und ist weltweit vertreten. 3M ist einer der führenden Produkthersteller, der eine breite Palette vertikaler Branchen bedient. Das Unternehmen bietet mehr als 60.000 Produkte an, die in Haushalten, Unternehmen, Schulen, Krankenhäusern und anderen Branchen verwendet werden.
Das Unternehmen ist in den Geschäftsbereichen Sicherheit und Bauwesen, Transport und Elektronik, Gesundheitswesen und Verbraucher tätig. Zudem hat 3M Niederlassungen in 70 Ländern und verkauft 200,3 Millionen Produkte über verschiedene Vertriebskanäle, beispielsweise direkt an Verbraucher und über verschiedene E-Commerce-Kanäle sowie über herkömmliche Groß- und Einzelhändler, Zwischenhändler, Distributoren und Händler in einer Vielzahl von Branchen in vielen Ländern der Welt.
Dow Inc.: Dow ist eines der führenden Materialwissenschaftsunternehmen. Das Unternehmen bietet Lösungen, darunter Kunststoffe, Bauzwischenprodukte, Beschichtungen und Silikone für die Verbraucherpflege-, Infrastruktur- und Verpackungsindustrie. Dow ist in verschiedenen Ländern und Regionen der Welt tätig, darunter in den USA, Kanada, Europa, dem Nahen Osten, Afrika, Indien, dem asiatisch-pazifischen Raum und Lateinamerika.
Das Unternehmen ist in seinen sechs Hauptsegmenten tätig, darunter Verpackung, Spezialkunststoffe, Bauzwischenprodukte, Infrastruktur, Hochleistungsmaterialien und Beschichtungen. Der Geschäftsbereich Verpackung Der Bereich Spezialkunststoffe von Dow bietet Funktionspolymere wie Polyolefinelastomere, Halbleiter- und Ummantelungsverbundlösungen sowie Draht- und Kabelisolierungen. Die ENGAGE PV Polyolefin-Elastomere (POE) von Dow werden aufgrund ihrer langfristigen Leistung, Zuverlässigkeit und niedrigeren Gesamtkosten für PV-Verkapselungsfolien verwendet.
Dezember 2021 hat RenewSys sein neues EVA-Verkapselungsmaterial „CONSERV Giga Fast Cure“ auf den Markt gebracht, das die Aushärtungsphase bei der Modulherstellung um 2–3 Minuten pro Modul verkürzen kann.
Oktober 2020: RenewSys India Pvt. Ltd. hat die Produktionskapazität seiner Verkapselungslinien (EVA POE) von 1,65 GW auf 3 GW erhöht. Ebenso wurde die Kapazität der Rückseitenfolien von 3 auf 4 GW erhöht.
Wie groß ist der Markt für Solar-Encapsulation?
Der Markt für Solar-Einkapselung betrug 2023 4922,78 Mio. USD.
Wie hoch ist die Wachstumsrate des Solar-Encapsulation-Marktes?
Die Wachstumsrate des Solar-Encapsulation-Marktes betrug 7,70 % im Jahr 2023.
Welche Region hatte den größten Marktanteil im Markt für Solar-Einkapselung?
Der asiatisch-pazifische Raum hatte den größten Marktanteil im Markt für Solar-Einkapselung.
Wer sind die Hauptakteure im Markt für Solar-Encapsulation?
Wichtige Akteure im Markt für Solar-Encapsulation sind 3M, Dow Inc., DuPont, Arkema, Specialized Technology Resources, RenewSys, Solutia, Mitsui Chemicals, Hangzhou First Applied Material, Borealis, Kuraray, Hanwha, Targray und dnpSolar.
Welche Technologie hat den Markt für Solar-Encapsulation angeführt?
Polykristallines Silizium-Solar führte den Markt für Solarverpackungen an.
Welches Material hatte den größten Marktanteil im Solar-Encapsulation-Markt?
Ethylenvinylacetat hatte den größten Marktanteil im Solar-Encapsulationsmarkt.
Welcher Endverbrauch hatte den größten Marktanteil im Markt für Solar-Einkapselung?
Die Bauwirtschaft hatte den größten Marktanteil im Solar-Encapsulation-Markt.
The secondary research process involved comprehensive analysis of energy databases, photovoltaic industry reports, technical standards publications, and authoritative renewable energy organizations. Key sources included the International Energy Agency (IEA) Photovoltaic Power Systems Programme and World Energy Outlook, International Renewable Energy Agency (IRENA) Global Energy Transformation roadmap, U.S. Energy Information Administration (EIA) Electric Power Monthly, National Renewable Energy Laboratory (NREL) PV cost benchmark and technology assessments, Solar Energy Industries Association (SEIA) U.S. Solar Market Insight, Solar Power Europe Global Market Outlook, China National Energy Administration (NEA) photovoltaic installation statistics, Japan Photovoltaic Energy Association (JPEA) shipment reports, Ministry of New and Renewable Energy (India) National Solar Mission documentation, German Bundesnetzagentur renewable energy deployment data, International Electrotechnical Commission (IEC) standards (IEC 61215, IEC 62788), ASTM International (E2848, E2481), BloombergNEF Solar Market Outlook, and S&P Global Commodity Insights PV module supply chain analysis.
The following sources were employed to gather information on the installation capacity, material pricing trends, encapsulant technology transitions, regulatory policy impacts, and supply chain dynamics of silicone-based encapsulation materials, polyvinyl butyral (PVB), ethylene-vinyl acetate (EVA), and polyolefin elastomer (POE).
Qualitative and quantitative insights were obtained by interviewing supply-side and demand-side stakeholders during the primary research process. The supply-side sources consisted of plant operations managers, regulatory compliance directors, heads of materials research and development, vice presidents of solar business units, and chemical suppliers, as well as encapsulant film manufacturers and photovoltaic module OEMs. Chief procurement officers from tier-1 solar panel manufacturers, EPC contractors, utility-scale project developers, and technical directors from independent power producers (IPPs) and renewable energy asset managers constituted demand-side sources. Primary research verified material adoption curves, verified the timelines for the transition from ethylene-vinyl acetate to polyolefin elastomers, and obtained information on pricing volatility, inventory management strategies, and long-term supply agreements.
Primary Respondent Breakdown:
By Designation: C-level Executives (32%), Director Level (33%), Others (35%)
By Region: North America (32%), Europe (25%), Asia-Pacific (35%), Rest of World (8%)
Material volume analysis and revenue mapping throughout the photovoltaic value chain were employed to determine the global market valuation. The methodology comprised the following:
Identification of over 50 prominent manufacturers of encapsulant materials (EVA, PVB, POE, silicone) and crystalline silicon/thin-film module producers in North America, Europe, Asia-Pacific, and Latin America
Product mapping for crystalline silicon PV, thin-film CdTe/CIGS, floating solar, and bifacial modules, as well as encapsulation material chemistries and film thickness configurations.
Examination of annual revenues that are specific to encapsulant product lines and backsheet-encapsulant integrated solutions, as reported and modeled
In 2024, the global market share will be represented by manufacturers and material suppliers that cover 75-80% of the market.
Segment-specific valuations for utility-scale, commercial, and residential photovoltaic applications are derived through extrapolation using bottom-up (GW installation capacity × encapsulant usage factor (kg/MW) × ASP by material type and region) and top-down (chemical company segment revenue validation against module bill-of-materials analysis) procedures.
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