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太陽電池用封止材のグローバル市場(~2028年):材料別、技術別、用途別

 

世界の太陽電池用封止材市場は、2023年の49億米ドルから2028年には72億米ドルに成長すると推定され、予測期間中の年平均成長率は8.0%を記録すると予測されている。太陽電池用封止材市場の成長には、研究開発や薄膜太陽電池などの用途を奨励する政府の規制が不可欠である。さらに、この地域ではソーラー技術の商業化が広く行われているため、日本と韓国がアジア太平洋地域の主要な国別市場となっている。

市場動向

促進要因 太陽電池設置を支援する政府の優遇措置と制度 産業用途でのインバーターの使用を奨励するため、世界各国の政府によってさまざまな戦略や取り組みが実施されている。英国政府は2035年にネットゼロ電力網の目標を設定し、エネルギー生成における化石燃料の使用を段階的に廃止する意向である。この目標を達成するため、同国は有益な政策を実施している。欧州の分散型太陽光発電市場は、いくつかの国で住宅用および小規模事業用の太陽光発電設備を促進する政府の優遇措置によって後押しされてきた。住宅用太陽光発電パネルの利用を促進するため、英国政府は2022年1月に太陽光発電パネルやその他の再生可能エネルギー生産品目に対する税金を引き下げた。住宅用太陽光発電パネルシステムの設置にかかる付加価値税が5%引き下げられた。また、太陽エネルギーは中国、カナダ、米国、フランスなどの国々によって強力に推進されている。

制約: ソーラー封止材のリサイクルの複雑さ 太陽光発電のリサイクルは技術的に比較的複雑である。EoL太陽電池モジュールの流れは、サイズ、技術、組成、状態において均一ではない。さらに、既存の太陽光発電パネルはリサイクルできるように設計されていない。耐久性と性能の要求から、サンドイッチ状、密閉構造、封止構造になり、構成材料の分離が難しくなっている。エチレンビニルアセテート(EVA)やポリビニルブチラール(PVB)などの太陽電池用封止材は、リサイクル時に太陽電池パネル内の他の部品と分離するのが困難な場合が多い。これらの材料は耐久性があり、環境要因に強いように設計されているため、分離と回収が難しくなっている。封止材は、日光や環境要因に長時間さらされることにより、時間の経過とともに劣化します。この劣化は分離をさらに困難にし、汚染された材料は再利用に必要な品質基準を満たさない可能性がある。そのため、こうした材料のリサイクルインフラや費用対効果の高いリサイクルプロセスが確立されていないため、再利用が制限され、ソーラーパネル生産の持続可能性に影響を与え、ソーラー用封止材市場の成長を妨げている。

機会: 経済的な封止技術 ソーラーモジュールの継続的なコスト削減により、より安価な封止技術を取り入れることが重要になってきている。業界におけるコスト圧力は、パネルメーカーがより経済的な封止戦略への転換を後押しする可能性がある。PV業界は、コスト削減だけでなく性能面でも優位性のある新しい封止技術を獲得しようとしている。このことは、封止材メーカーやサプライヤーにとって、上記の両方の要求を満たし、新たなトレンドを生み出す改良型封止材を開発する真の機会があることを示している。UV劣化の影響を受けやすいが、EVAは光学特性と接着性に優れ、最もコスト効率の良い封止材であることに変わりはない。前面シートをフッ素樹脂やPETのような安価な素材に置き換え、背面シートをEVAにすることで構造的な安定性を確保することを検討する。

課題 エチレン-酢酸ビニル系太陽電池封止材の潜在的問題点 EVAは、良好な光透過性と柔軟性、優れた溶融流動性、接着性、安価なコストなど、優れた機械的特性により、最も一般的に使用されている封止材料です。世界的な太陽エネルギー普及の高まりが、EVAの市場需要を牽引している。封止にEVAコポリマーを使用することには、いくつかの欠点がある。周囲の水や紫外線にさらされると、EVAコポリマーは分解を始め、ゆっくりと酢酸を生成するため、pHレベルが低下し、表面の腐食が促進される。にもかかわらず、酢酸の生成速度は比較的遅い。この分解はすぐに部品の劣化につながる可能性があり、EVAコポリマーをカプセル化に使用する上で大きな障害となる。

この市場では、財務的に信頼できる老舗の太陽電池用封止材メーカーが有力なプレーヤーである。これらの企業は何年も市場に参入しており、多様な製品群、最先端技術、強力なグローバル販売・マーケティング網を有している。三井化学(日本)、Elkem ASA(ノルウェー)、ダウ(米国)、3M(米国)、デュポン(米国)などがこの市場の業界リーダーである。

予測期間中、材料別ではエチレンビニルアセテートが最大セグメントになると予測されている。 本レポートでは、太陽電池用封止材市場をタイプ別に6種類に分類している: エチレンビニルアセテート(EVA)、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、アイオノマー、ポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタン(TPU)。予測期間中、エチレン-酢酸ビニルセグメントが最大のセグメントになると予想される。EVAコポリマーは毒性がないため、食品や医療包装用途に多く使用されている。EVAパッケージングフィルムは、低い収縮温度、より高い接着性、強化された柔軟性、良好な衝撃強度、改善された耐穿刺性、優れた耐屈曲亀裂性などの優れた機械的特性を示す。EVAは、良好な放射線透過性と太陽光に対する低劣化性を提供するため、封止剤として太陽電池モジュールに使用されている。また、太陽電池の周囲に封止膜や絶縁膜を形成するためにも使用される。

技術別では、結晶シリコンが予測期間中に最も急成長する見込みである。 太陽電池用封止材市場は、技術別に結晶シリコン技術と薄膜太陽電池技術に区分される。結晶シリコン技術セグメントはさらに単結晶シリコン太陽電池技術と多結晶シリコン太陽電池技術に細分化される。薄膜ソーラー技術分野は、テルルカドミウム(CdTe)、銅-インジウム-ガラニウム-セレン化物(CIGS)、アモルファスシリコンに細分化される。予測期間中、最も高いCAGRを示すのは結晶シリコン技術である。単結晶セルは単結晶セルとも呼ばれ、単結晶シリコンから作られる。着色された円筒形のものが多く、独特の外観を持つ。単結晶セルは、他のタイプの太陽電池よりも効率レベルが高く、設置スペースが少なくて済む傾向がある。

「アジア太平洋地域 太陽電池用封止材市場で最大。 予測期間中、太陽電池用封止材市場ではアジア太平洋地域が最大の市場シェアを占め、次いで欧州が続くと予想される。世界の市場関係者によると、PVモジュールの需要は中国、日本、インド、韓国などで増加している。アジア太平洋地域のPV市場拡大を牽引しているのはインドと中国である。この2カ国は世界のPV市場で急成長を遂げている。政府の好意的な政策もアジア太平洋地域のPV産業拡大を後押ししている。国際再生可能エネルギー機関(IRENA)によると、都市化と工業化の進展がエネルギー消費を押し上げており、同地域の政府にとって再生可能エネルギーの可能性を高めるチャンスとなっている。

主要市場プレーヤー

太陽電池用封止材市場は、幅広い地域で事業を展開する少数の主要プレーヤーによって支配されている。ソーラーカプセル化市場の主要プレーヤーには、2018年から2023年にかけて、三井化学(日本)、Elkem ASA(ノルウェー)、ダウ(米国)、3M(米国)、デュポン(米国)が含まれる。これらの企業は、太陽電池用封止材市場でより大きなシェアを獲得するために、契約、協定、パートナーシップ、合併、買収、拡大などの戦略に従った。

この調査レポートは、ソーラーカプセル化市場を材料、技術、用途、地域に基づいて分類している。

材料ベースでは、ソーラーカプセル化市場は以下のように区分されている: エチレン酢酸ビニル(EVA) 熱可塑性ポリウレタン(TPU) ポリビニルブチラール(PVB) ポリジメチルシロキサン(PDMS) アイオノマー ポリオレフィン 太陽電池用封止材市場は、技術別に以下のように区分される: 結晶シリコンソーラー 薄膜ソーラー 用途別では、太陽電池用封止材市場は以下のように区分される: 地上設置型 建物一体型太陽光発電 浮体式太陽光発電 その他(自動車、建設、エレクトロニクス) 地域別では、ソーラー用封止材市場は以下のように区分される: 欧州 アジア太平洋 北米 その他の地域

2021年2月、RenewSys India Pvt.Ltd.は、モジュール製造の「硬化」段階を1モジュール当たり2~3分短縮できる画期的なEVA封止剤、CONSERV Giga Fast Cureを発売した。 2021年1月、H.B.フラー・カンパニーは、STRホールディングス社の米国を拠点とする太陽電池用封止材事業の買収を完了したと発表した。 2019年6月、三井化学シンガポールを拠点とする完全子会社三井エラストマーズで高性能ポリオレフィンエラストマーを生産する新工場を稼働させた。 この移転により、太陽電池モジュール用封止フィルムなどの新市場への対応を強化する。 2019年6月、デュポンは新ブランドDuPont Fortasun Solar Siliconesを追加したと発表した。この新しいシリコーンベースの製品ラインは、シーラント、接着剤、ポッティング剤、封止剤、導電性接着剤を特徴としている。

 

【目次】

 

1 はじめに (ページ - 29) 1.1 調査目的 1.2 市場の定義 1.2.1 包含と除外 1.3 調査範囲 1.3.1 対象市場 図1 太陽電池用封止材市場:セグメンテーション 1.3.2 地域範囲 1.3.3 考慮した年数 1.3.4 通貨 1.3.5 単位 1.4 制限事項 1.5 利害関係者 1.6 変化のまとめ 1.7 景気後退の影響

2 調査方法 (ページ - 34) 2.1 調査データ 図2 太陽電池用封止材市場:調査デザイン 2.1.1 二次データ 2.1.1.1 二次ソースからの主要データ 2.1.2 一次データ 2.1.2.1 主要業界インサイト 2.1.2.2 一次データの内訳 2.2 データの三角測量 図3 データ三角測量 2.3 市場規模の推定 2.3.1 ボトムアップアプローチ 図4 市場規模推定手法:ボトムアップアプローチ 2.3.2 トップダウンアプローチ 図5 市場規模推定手法:トップダウンアプローチ 2.4 需要サイド分析 図6 太陽電池用封止材の需要を分析するために考慮した主な指標 2.4.1 地域別分析 2.4.1.1 国別分析 2.4.2 需要サイドの仮定 2.4.3 需要サイドの計算 2.5 供給側分析 図7 太陽電池用封止材の供給を評価するために考慮した主要指標 図8 太陽電池用封止材市場:供給側分析 2.5.1 供給側の仮定 2.5.2 供給側の計算 図9 太陽電池用気密端子市場:マーカーシェア分析、2022年 2.6 調査の限界 2.7 フォーキャスト 2.8 リスク評価 2.9 景気後退の影響

3 事業概要 (ページ - 45) 表1 太陽電池用封止材市場:スナップショット 図 10 2022 年の太陽電池用封止材市場はアジア太平洋地域が最大シェアを占める 図 11 2028 年にはエチレン-酢酸ビニル(EVA)分野が太陽電池用封止材市場をリードする(材料別 図12 2028年の技術別ソーラー封止材市場は結晶シリコンソーラー分野が最大シェアを占める 図13 2028年、用途別では地上設置型PV分野がソーラー用封止材市場を支配する

4 PREMIUM INSIGHTS (ページ数 - 48) 4.1 太陽電池用封止材市場におけるプレーヤーにとっての魅力的な機会 図14 クリーン発電の需要増加が2023~2028年の市場成長を押し上げる 4.2 太陽電池用封止材市場(地域別 図15 予測期間中、欧州が最も急成長する市場 4.3 太陽電池用封止材市場:材料別 図16 エチレン酢酸ビニル(EVA)セグメントが2028年に最大シェアを占める 4.4 太陽電池用封止材市場:技術別 図 17 2028 年には結晶シリコン太陽電池セグメントが最大の市場シェアを占める 4.5 太陽電池用封止材市場:用途別 図18 2028年には地上設置型太陽光発電分野が市場を支配する 4.6 アジア太平洋地域のソーラー用封止材市場:用途別、国別 図 19 2022 年には地上設置型太陽光発電と中国が最大シェアを占める

5 市場概観(ページ - 51) 5.1 はじめに 5.2 市場ダイナミクス 図 20 太陽電池用封止材市場:促進要因、阻害要因、機会、課題 5.2.1 推進要因 5.2.1.1 電力需要の増加に伴う太陽光発電の採用増加 図21 技術別累積発電容量シェア(2012年~2027年 5.2.1.2 政府による太陽光発電導入を支援する有利なインセンティブと制度 5.2.1.3 太陽光発電システムの運用コストの低さ 5.2.2 阻害要因 5.2.2.1 原材料価格の高騰とサプライチェーンの制約 5.2.2.2 リサイクルインフラの未整備 5.2.3 機会 5.2.3.1 現在よりもコスト効率の高い封止技術への要求 5.2.3.2 再生可能電力プロジェクトへの投資の増加 図 22 再生可能エネルギーへの投資、2015 年~2023 年 5.2.3.3 継続的な研究開発とPV技術の進歩 5.2.4 課題 5.2.4.1 太陽光インフラを展開するためのスペース確保への懸念 5.3 顧客ビジネスに影響を与えるトレンド/混乱 図23 顧客のビジネスに影響を与えるトレンド/混乱 5.4 サプライチェーン分析 図24 太陽電池用封止材市場:サプライチェーン分析 5.4.1 原材料供給業者 5.4.2 封止材メーカー 5.4.3 PVモジュールメーカー 5.4.4 エンドユーザー 表2 太陽電池用封止材のエコシステムにおける参入企業の役割 5.5 エコシステム/市場マップ 図25 太陽電池用封止材市場マップ 5.6 技術分析 5.7 特許分析 図26 太陽電池用封止材市場:出願特許と付与特許(2012~2022年 5.7.1 主要特許一覧 表3 太陽電池用封止材:技術革新と特許登録(2018年8月~2022年11月 5.8 貿易分析 5.8.1 輸出シナリオ 表4 HSコード854140対応製品の国別輸出データ(2020~2022年)(千米ドル 図27 HSコード854140対応製品の国別輸出データ(2020~2022年)(千米ドル 5.8.2 輸入シナリオ 表5 HSコード854140対応製品の国別輸入データ(2020~2022年)(千米ドル 図28 HSコード854140対応製品の国別輸入データ(2020~2022年)(千米ドル 5.9 ポーターの5つの力分析 図29 太陽電池用封止材市場:ポーターの5つの力分析 表6 太陽電池用封止材市場:ポーターの5つの力分析 5.9.1 代替品の脅威 5.9.2 新規参入の脅威 5.9.3 供給者の交渉力 5.9.4 買い手の交渉力 5.9.5 競合の激しさ

6 太陽熱エンクロージャ市場, 技術別 (ページ - 67) 6.1 はじめに 図30 太陽電池用封止材市場、技術別、2022年 表7 太陽電池用封止材市場、技術別、2019~2022年(百万米ドル) 表8 太陽電池用封止材市場、技術別、2023~2028年(百万米ドル) 6.2 結晶シリコン太陽電池 6.2.1 産業用太陽光発電のための経済的で持続可能な再生可能資源へのニーズの高まりが市場成長を後押し 表9 結晶シリコン太陽電池太陽電池封止材市場、地域別、2019-2022年(百万米ドル) 表10 結晶シリコン太陽電池:ソーラーカプセル化市場、地域別、2023-2028年(百万米ドル) 6.2.2 単結晶 6.2.2.1 異なる環境条件下での高効率と最小スペース要件が市場を牽引 表11 単結晶:結晶シリコン太陽電池用封止材市場、地域別、2019-2022年(百万米ドル) 表12 単結晶:結晶シリコンソーラー用封止材市場、地域別、2023-2028年(百万米ドル) 6.2.3 多結晶 6.2.3.1 低製造コストによる需要の増加 表13 多結晶:結晶シリコン太陽電池用封止材市場、地域別、2019-2022年(百万米ドル) 表14 多結晶:結晶シリコンソーラー用封止材市場、地域別、2023-2028年(百万米ドル) 6.3 薄膜ソーラー 6.3.1 高効率フレキシブル・ソーラーパネルの製造が市場成長を促進 表15 薄膜太陽電池太陽電池封止材市場、地域別、2019-2022年(百万米ドル) 表16 薄膜太陽電池太陽電池封止材市場、地域別、2023-2028年(百万米ドル) 6.3.2 テルルカドミウム(CDTE) 6.3.2.1 低照度環境での高効率がセグメント成長を促進 表 17 テルルカドミウム(CDTE): 薄膜太陽電池用封止材市場、地域別、2019-2022年(百万米ドル) 表 18 テルルカドミウム(CDTE): 薄膜ソーラー用封止材市場、地域別、2023-2028 年(百万米ドル) 6.3.3 銅-インジウム-ガリウム-セレン化物(CGS) 6.3.3.1 厳しい気象条件下でも極めて安定した性能が市場を牽引 表 19 銅-インジウム-ガリウム-セレン化物(CGS): 薄膜ソーラー用太陽電池封止材市場、地域別、2019-2022 年(百万米ドル) 表 20 銅-インジウム-ガリウム-セレン化物(CGS): 薄膜ソーラー用封止材市場、地域別、2023-2028 年(百万米ドル) 6.3.4 アモルファスシリコン 6.3.4.1 住宅用小型PVモジュールへの利用が市場を牽引 表21 アモルファスシリコン:薄膜太陽電池用封止材市場(地域別)2019-2022年(百万米ドル 表22 アモルファスシリコン:薄膜ソーラー用封止材市場:2023-2028年地域別(百万米ドル)

7 太陽電池用封止材市場、材料別(ページ番号 - 77) 7.1 はじめに 図31 太陽電池用封止材市場、材料別、2022年 表23 太陽電池用封止材市場、材料別、2019~2022年(キロトン) 表24 太陽電池用封止材市場、材料別、2023~2028年(キロトン) 表25 太陽電池用封止材市場、材料別、2019-2022年(百万米ドル) 表26 太陽電池用封止材市場、材料別、2023-2028年(百万米ドル) 7.2 エチレン酢酸ビニル(EVA) 7.2.1 低コスト、引張強度や太陽光線に対する透明性などの特性がセグメント成長を牽引 表 27 エチレンビニルアセテート太陽電池用封止材市場、地域別、2019~2022年(キロトン) 表 28 エチレン酢酸ビニル:太陽電池用封止材市場 太陽電池用封止材市場、地域別、2023-2028年(キロトン) 表 29 エチレン-酢酸ビニル: 太陽電池用封止材市場、地域別、2019-2022年(百万米ドル) 表 30 エチレン酢酸ビニル: 太陽電池用封止材市場、地域別、2023-2028年(百万米ドル) 7.3 ポリビニルブチラール(PVB) 7.3.1 建物一体型太陽光発電太陽電池産業での使用の増加がセグメント成長を押し上げる 表 31 ポリビニルブチラール(PVB): 太陽電池用封止材市場、地域別、2019-2022年(キロトン) 表 32 ポリビニルブチラール(pvb): 太陽電池用封止材市場、地域別、2023-2028年(キロトン) 表 33 ポリビニルブチラール(pvb): 太陽電池用封止材市場、地域別、2019-2022年(百万米ドル) 表 34 ポリビニルブチラール(pvb): ソーラー用封止材市場、地域別、2023-2028年(百万米ドル) 7.4 ポリジメチルシロキサン(PDMS) 7.4.1 低い光吸収性と機械的堅牢性が高採用に貢献 表35 ポリジメチルシロキサン(pdms):太陽電池用封止材市場、地域別、2019~2022年(キロトン) 表36 ポリジメチルシロキサン(pdms):太陽電池用封止材市場、地域別、2023~2028年(キロトン) 表37 ポリジメチルシロキサン(pdms):太陽電池用封止材市場、地域別、2019-2022年(百万米ドル) 表38 ポリジメチルシロキサン(pdms):太陽電池用封止材市場、地域別、2023-2028年(百万米ドル) 7.5 イオノマー 7.5.1 太陽電池のラミネーションプロセスの高速化とコスト効率への要求が、同分野の成長を促進 表 39 アイオノマー:太陽電池用封止材市場、地域別、2019-2022 (キロトン) 表40 アイオノマー:太陽電池用封止材市場、地域別、2023-2028年(キロトン) 表 41 アイオノマー:ソーラーカプセル化市場:地域別、2019-2022 (百万米ドル) 表 42 アイオノマー:太陽電池用封止材市場、地域別、2023-2028 (百万米ドル) 7.6 ポリヨレフィン 7.6.1 高い電気絶縁性が需要を牽引 表 43 ポリオレフィン:太陽電池用封止材市場(地域別)、2019~2022 年(キロトン 表44 ポリオレフィン:太陽電池用封止材市場、地域別、2023~2028年(キロトン) 表45 ポリオレフィン:太陽電池用封止材市場:地域別、2019-2022年(百万米ドル) 表46 ポリオレフィン:太陽電池用封止材市場、地域別、2023-2028年(百万米ドル) 7.7 熱可塑性ポリウレタン(TPU) 7.7.1 太陽電池モジュールの効率と耐久性を向上させる必要性がセグメントの成長を促進 表 47 熱可塑性ポリウレタン(TPU): 太陽電池用封止材市場、地域別、2019~2022年(キロトン) 表 48 熱可塑性ポリウレタン(tpu): ソーラー用封止材市場、地域別、2023-2028年(キロトン) 表 49 熱可塑性ポリウレタン(tpu): ソーラー用封止材市場、地域別、2019-2022年(百万米ドル) 表 50 熱可塑性ポリウレタン(tpu): 太陽電池封止材市場、地域別、2023-2028年(百万米ドル)

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