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バイオハイブリッド太陽電池市場調査―材質別(シリコン結晶、テルル化カドミウム、ガリウムヒ素)、 アプリケーション別ー世界の需要と供給の分析、成長予測、統計レポート 2025ー2037 年

レポート: 6286 | 公開日: May, 2025

世界のバイオハイブリッド太陽電池市場調査、規模、傾向のハイライト(予測2025-2037年)

世界のバイオハイブリッド太陽電池市場規模は、2024年に17億米ドルと評価され、2037年末には66.8億米ドルに達すると予測されています。2025ー2037年の予測期間中、年平均成長率(CAGR)11.1%で成長が見込まれています。2025年には、バイオハイブリッド太陽電池業界は18.9億米ドルに達すると予測されています。

v世界のバイオハイブリッド太陽電池市場は、従来の太陽電池の環境への影響に関する消費者と市場参加者の意識の高まりを背景に、大幅な成長を遂げています。バイオハイブリッド太陽電池は、二酸化炭素排出量を削減することで気候変動の緩和に貢献します。増加する電力需要に対応するための太陽光パネルの利用増加、クリーンエネルギーソリューションへの関心の高まり、二酸化炭素排出量の削減、住宅の屋上設置の増加など、いくつかの要因がバイオハイブリッド太陽電池市場をさらに牽引すると予想されます。国際エネルギー機関(IEA)は、太陽光発電システムを利用する世帯数が2030年までに100百万世帯に達し、2022年には25百万世帯を超え、ネットゼロエミッションを達成すると予測しています。光合成タンパク質などの生物由来成分と従来の太陽光発電材料を融合させたバイオハイブリッド太陽電池は、エネルギー変換効率の向上、環境負荷の低減、生産コストの低減などの利点を備えています。都市空間の制約が強まり、太陽光発電の導入が加速するにつれ、バイオハイブリッド太陽電池は、特に太陽光発電の潜在能力は高いものの大規模太陽光発電所の設置スペースが限られている地域において、屋上設置の現実的な代替手段となりつつあります。IEAの報告書によると、住宅屋上太陽光発電(PV)システムの設置コストは現在、1ワットあたり約1米ドルに達し、非常に競争力のある価格となっています。過去10年間で、設備費と設置費用はともに80%以上削減されました。PVシステムの直接購入に加え、リースやレンタルといった選択肢を提供する新しいビジネスモデルも登場しています。これらのオプションには、補足的なメンテナンスサービスや、場合によっては電気料金の支払いも含まれます。さらに、太陽光発電による電力を近隣住民やその他の第三者に販売しやすくし、複数の場所での発電と消費に対する補償を提供するための新たな規制枠組みが整備されています。


バイオハイブリッド太陽電池市場: 主な洞察

基準年

2024年

予測年

2025-2037年

CAGR

11.1%

基準年市場規模(2024年)

17億米ドル

予測年市場規模(2025年)

18.9億米ドル

予測年市場規模(2037年)

66.8億米ドル

地域範囲

  • 北米(米国、カナダ)
  • ラテンアメリカ (メキシコ、アルゼンチン、その他のラテンアメリカ)
  • アジア太平洋 (日本、中国、インド、インドネシア、マレーシア、オーストラリア、その他のアジア太平洋)
  • ヨーロッパ (英国、ドイツ、フランス、イタリア、スペイン、ロシア、北欧、その他のヨーロッパ)
  • 中東およびアフリカ (イスラエル、GCC 北アフリカ、南アフリカ、その他の中東およびアフリカ)

バイオハイブリッド太陽電池市場の域概要地

バイオハイブリッド太陽電池市場 – 日本の見通し

日本のバイオハイブリッド太陽電池市場は、予測期間中に大きなシェアを占めると予測されています。再生可能エネルギーへの強い取り組み、高度なバイオテクノロジー研究、そして持続可能な代替エネルギーの必要性により、国内市場は拡大しています。天然資源が限られている日本は、エネルギー安全保障を強化し、炭素排出量を削減するために、革新的な太陽光発電技術を優先しています。政府のグリーンイニシアチブへの支援は、ナノテクノロジーとバイオエンジニアリングへの投資と相まって、バイオハイブリッド太陽電池の研究を加速させています。日欧センターの報告によると、2021年にはナノテクノロジーの研究開発に対する政府の支援と資金提供が2.6%増加し、130億米ドルに達しました。自己発電型ナノテクノロジー機器の普及に伴い、この産業は拡大すると予想されています。さらに、政府は研究開発に200億米ドル、民間セグメントに合計700億米ドルを投資したいと考えています。

また、企業は事業上の需要を満たし、カーボンニュートラルを推進するために、再生可能エネルギーをサプライチェーンに組み込んでいます。大規模電力購入契約は、企業が再生可能エネルギーを手頃な価格で入手しながら、新たなエネルギープロジェクトの成長を促進できるため、ますます一般的になりつつあります。さらに、持続可能な慣行、新しいオンサイト太陽光発電システム、そしてエネルギー効率の高いインフラへの取り組みは、企業の取り組みにおいて不可欠な要素となりつつあります。さらに、日本の高効率太陽電池材料に関する専門知識と環境に優しいソリューションへの注力は、バイオハイブリッド太陽電池の可能性と合致し、市場の成長を牽引しています。さらに、先進的な太陽光発電部品の取引の増加は、バイオハイブリッド技術の再生可能エネルギー分野への統合をさらに促進します。

このレポートの詳細については。
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バイオハイブリッド太陽電池市場概要

サンプル納品物ショーケース

Sample deliverables

過去のデータに基づく予測

会社の収益シェアモデル

地域市場分析

市場傾向分析

市場傾向分析

重要な地理的市場に関する分析を取得します。

北米市場統計

北米のバイオハイブリッド太陽電池市場は、2037年までに36.5%のシェアを占めると見込まれています。この地域は、強力な科学的エコシステムと持続可能性への取り組みによって特徴づけられています。企業や研究機関は、より拡張性と効率性に優れたバイオハイブリッド太陽電池技術の開発に協力しています。太陽電池の使用は、グリーンプロジェクトへの政府の投資と再生可能エネルギー源の重視によっても促進されています。

米国では、再生可能エネルギーへの投資の増加、バイオテクノロジーとナノマテリアルにおける最先端研究、そして持続可能なエネルギーソリューションへの強い推進により、市場が成長しています。クリーンエネルギーの革新を支援する連邦および州レベルの政策と、機関からの資金提供が、バイオハイブリッド太陽電池の進歩を牽引しています。一流の大学や研究センターの存在により、特に炭素ベースのコンポーネントを組み込んだ効率的なバイオハイブリッド太陽電池技術の開発が可能になっています。さらに、従来の太陽電池に代わる環境に優しく生分解性の代替品への需要の高まりは、米国の二酸化炭素排出量削減とエネルギー自給自足の達成へのコミットメントと一致しており、市場の成長をさらに促進しています。

また、米国商務省は2024年10月1日、ベトナム、マレーシア、タイ、カンボジアで製造されたc-Siパネルとセルに相殺関税を課す仮決定を発表しました。反ダンピング関税に関する仮決定は後日発表される予定で、関税率は0%から300%の範囲です。これらの関税は、国内メーカーを保護するだけでなく、貿易制限を回避する新興の太陽光発電ソリューションにおけるイノベーションを促進することを目的としています。

さらに、カナダは太陽エネルギーの膨大な潜在能力とグリーンイノベーションに対する政府の支援を受け、バイオハイブリッド太陽電池を含む次世代太陽光発電技術に投資しています。さらに、カナダのカーボンニュートラルへの取り組みと化石燃料への依存削減へのコミットメントは、新興の太陽光発電技術にとって好ましい環境を作り出しています。カナダ天然資源省は、太陽光発電の設備容量が過去20年間で大幅に増加し、2022年には6,452メガワットに達すると発表しました。2022年には、カナダは約4,323ギガワット時の太陽エネルギーを生産し、これはカナダの平均的な家庭47万世帯以上に電力を供給するのに十分な量でした。したがって、太陽光発電の利用増加は、バイオハイブリッド太陽電池市場を大幅に拡大させています。

APAC市場分析

アジア太平洋地域のバイオハイブリッド太陽電池市場は、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。アジア太平洋地域は最も高い成長率で成長すると予想されており、特に日本やインドなどの持続可能なエネルギーソリューションへの強いコミットメントを示す国々が注目されます。バイオハイブリッド太陽電池市場では、これらの最先端太陽電池の効率と拡張性を向上させるための研究開発が活発に行われています。さらに、この地域では、新しいエネルギー源の必要性と環境の持続可能性の重要性が広く認識されつつあります。これらの要因が相まって、バイオハイブリッド太陽電池市場を牽引し、アジア太平洋地域をこの地域における開発の潜在的な拠点として確立しています。

世界最大の太陽エネルギー生産国および消費国である中国は、効率性と持続可能性の向上を目指し、バイオハイブリッド太陽電池を含む次世代太陽光発電技術に多額の投資を行っています。クリーンエネルギーを推進する政府の政策と研究開発への多額の資金提供は、バイオハイブリッド太陽電池技術の革新を加速させ、市場の成長を牽引しています。さらに、中国は太陽光発電サプライチェーンにおける優位性と大規模生産の専門知識を有しており、バイオハイブリッド太陽電池の商業化を加速させ、中国の再生可能エネルギーミックスへの有望な追加要素となっています。

また、IEAは、中国が2011年以降、太陽光発電バリューチェーン全体で300,000人以上の製造業の雇用を創出し、新規太陽光発電供給能力に500億米ドル以上を投資したことを強調しました。これは欧州の10倍に相当します。中国は現在、ポリシリコン、インゴット、ウェーハ、セル、モジュールを含むあらゆるレベルの太陽光パネル生産の80%以上を占めています。世界の太陽光発電需要に占める中国のシェアは2倍以上に増加しています。さらに、2017年以降、マレーシアとベトナムへの中国の投資により、両国は太陽光発電製品の重要な輸出国となり、それぞれ貿易黒字の約10%と5%を占めています。これらの要因が相まって、マレーシアにおけるバイオハイブリッド太陽電池市場を押し上げています。

インドは、国家太陽光発電ミッションの下、野心的な太陽エネルギー目標を掲げ、効率性と持続可能性を高めるため、革新的な太陽電池に積極的に投資しています。費用対効果の高い研究施設、熟練した労働力、そして強力な産学連携が、バイオハイブリッド太陽光発電ソリューションの開発を支えています。さらに、手頃な価格で環境に優しい代替手段へのインドの注力は、生分解性材料を使用するバイオハイブリッド太陽電池と合致しています。インドが世界的な太陽光発電ハブとしての地位を強化するにつれ、太陽光発電技術への貿易と投資の増加は、バイオハイブリッド太陽電池の採用と商業化をさらに加速させます。

さらに、報道情報局は、200GWを超える設置容量という目覚ましい成果により、インドの再生可能エネルギーへの道は大きな節目を迎えたと述べています。この成果は、バイオエネルギー、風力、太陽光、水力など、幅広い再生可能資源を活用した持続可能なエネルギーの未来に向けた同国の献身を示しています。化石燃料への依存を減らしながらエネルギー生成能力を高めるという政府の戦略的取り組みは、国家グリーン水素ミッション、PM-KUSUM、PM Surya Ghar、太陽光発電モジュールのPLIスキームなどの積極的な取り組みによって実証されています。

バイオハイブリッド太陽電池市場のセグメンテーション

材質別(シリコン結晶、テルル化カドミウム、ガリウムヒ素)

シリコン結晶セグメントは、2037年までに42.4%の市場シェアを獲得すると予想されています。長年にわたり、太陽光発電事業の主要部品はシリコン結晶でした。その耐久性と確立された製造技術により、シリコン結晶はバイオハイブリッド太陽電池市場において引き続き重要な位置を占めています。持続可能性と効率性を向上させるために、シリコンベースのセルに生物学的要素を添加する研究は、現在も進行中です。生物学的要素の独創性とシリコンの信頼性を融合させることで、このハイブリッド技術は、より優れた性能を持つ新世代のバイオハイブリッド太陽電池を生み出すことを目指しています。

アプリケーション別(バッテリーストレージ、太陽光照明、商業、軍事および航空宇宙、その他)

バッテリーストレージセグメントは、評価期間中に大きなシェアを獲得する見込みです。バイオハイブリッド太陽電池市場における業界トレンドを形成する重要な用途として、太陽光照明とバッテリーストレージの2つが挙げられます。バッテリーストレージシステムは、バイオハイブリッド太陽電池と連携して日中に発電した余剰エネルギーを蓄電し、夜間や曇天時に利用することで、その利用が拡大しています。このトレンドは、オフグリッドや遠隔地でのアプリケーションの信頼性を向上させ、太陽エネルギーの不安定な性質に対処することで、バイオハイブリッド太陽電池を様々な環境において現実的な選択肢にしています。

バイオハイブリッド太陽電池市場の詳細な分析には、次のセグメントが含まれます。

材質別

  • シリコン結晶
  • テルル化カドミウム
  • ガリウムヒ素
  • その他

アプリケーション別

  • バッテリーストレージ
  • 太陽光照明
  • 商業
  • 軍事および航空宇宙
  • その他


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バイオハイブリッド太陽電池市場:成長要因と課題

バイオハイブリッド太陽電池市場の成長要因ー

  • バイオハイブリッド太陽電池技術の進歩:遺伝子工学、合成生物学、そしてバイオテクノロジーの驚異的な進歩により、バイオハイブリッド太陽電池の可能性は大きく飛躍しました。最先端の生物学的材料と部品を用いることで、研究者たちはこれらのセルの拡張性、安定性、そして効率性を絶えず向上させています。企業や消費者が、柔軟で効率的、そして持続可能なエネルギー源としてのバイオハイブリッド太陽電池の可能性をより深く認識するにつれ、これらの革新は市場の需要を刺激しています。これらの要因を総合的に考慮した結果、バイオハイブリッド太陽電池市場は再生可能エネルギー分野において急速に成長しています。最近、研究者たちは、網膜を含む光活性膜タンパク質であるバクテリオロドプシン(bR)が、簡便性、安定性、そして量子効率の点で有望なバイオ増感剤の一つであることを発見しました。本研究では、bR変異体D96Nを光陽極増感型TiO2太陽電池に採用し、ヒドロキノン/ベンゾキノン(HQ/BQ)酸化還元電解質や多層カーボンナノチューブ(CNT)で官能化されたPEDOT(ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン))製の陰極などの安価な炭素系部品を組み込みました。陰極と光陽極の化学的・形態学的分析には、SEM、TEM、ラマン分光法が使用されました。bR-BSCの電気化学的性能を調べるために、インピーダンス分光分析(EIS)、開放電圧減衰(VOC)、線形掃引ボルタンメトリー(LSV)が使用されました。この優れたデバイスは、電力変換効率(PCE)0.16%、曲線因子約24%、電流密度(JSC)1.0 mA/cm2、VOC -669 mVを示しました。バイオベース太陽電池において、光陽極、陰極、電解質に炭素系代替材料を使用するという画期的な試みが、このbRデバイスです。これにより、価格が下がり、機器の持続可能性が大幅に向上する可能性があります。
  • 太陽光発電製品の国際貿易の増加:太陽光発電製品の国際貿易の増加は、イノベーションの推進、コスト削減、市場機会の拡大を通じて、バイオハイブリッド太陽電池市場の発展を加速させています。再生可能エネルギーの需要が高まるにつれ、太陽電池、電極、ナノ材料などの太陽光発電部品の大規模生産・流通が進み、バイオハイブリッド太陽電池に使用される炭素系材料を含む先進材料へのアクセスが向上しました。太陽光発電技術への投資の増加は、生分解性で持続可能なエネルギーソリューションを提供するバクテリオロドプシンベースのバイオハイブリッドセルなど、代替的で環境に優しいソリューションの研究を促進しています。

太陽光発電製品

2020年の貿易額(10億米ドル)

2021年の貿易額(10億米ドル)

2022年の貿易額(10億米ドル)

モジュール

19.0

32.5

39.3

ポリシリコン

0.9

2.6

3.2

セル

2.2

2.2

3.1

ウェーハ

1.7

3.4

2.9

ソース: IEA

IEAは、中国が多数の太陽光発電製品を輸出していることを明らかにしました。2021年の中国の太陽光発電製品の輸出額は300億米ドルを超え、中国の5年間の貿易黒字の約7%を占めました。さらに、ポリシリコン、ウェーハ、セル、モジュールなどの太陽光発電関連製品の世界貿易額は、2021年に400億米ドルを超え、2020年から70%以上増加しました。

当社のバイオハイブリッド太陽電池市場調査によると、以下はこの市場の課題です。

  • 従来型太陽光発電との熾烈な競争:主な制約は、シリコン系太陽光発電などの従来型太陽光パネルが長年優位に立ってきたことです。これらの従来型技術は効率が高く、長い歴史があり、生産コストも低いため、熾烈な競争を繰り広げており、信頼性と効率の面でバイオハイブリッド太陽電池を上回る場合が多くあります。バイオハイブリッドセルの導入は、既存の太陽光発電技術との競争によって制約を受ける可能性があり、特に性能と費用対効果が最優先事項となる市場ではその傾向が顕著です。
  • 生産拡大とコスト効率の最適化:バイオハイブリッド太陽電池の製造に生物材料や生物を組み込むことで、プロセスの複雑さと予測不可能性が高まる可能性があります。バイオハイブリッドセルの商業的実現には、信頼性の高い大規模生産の実現が不可欠です。この大規模生産プロセスの結果として、バイオハイブリッド太陽電池のコストが上昇する可能性があり、研究開発と生産インフラへの多額の投資が必要になります。これらの困難は、従来の太陽光技術との競争に打ち勝ち、バイオハイブリッド太陽電池の市場需要を高めるためには、費用対効果、拡張性、効率性に対処することがいかに重要であるかを示しています。

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バイオハイブリッド太陽電池市場地域概要
この市場の主要な成長要因のいくつかを理解します。

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ニュースで

  • 2024年3月、オーストラリアの国立研究機関であるCSIROは、最先端の印刷フレキシブル太陽電池技術を開発しました。この技術は、SpaceX社のTransporter-10ミッションの一環として、オーストラリア最大の民間衛星Optimus-1に搭載され、本日軌道上に打ち上げられました。
  • 2024年1月、次世代太陽光発電技術のリーダーであるOxford PVは、世界最高効率の太陽光パネルの新記録を樹立し、クリーンエネルギー革命における画期的な出来事となりました。Fraunhofer Institute for Solar Energy Systemsと共同で開発されたこのパネルは、変換効率25%という記録を達成しました。これは、商用モジュールの一般的な21ー23%を大幅に上回るものです。
  • 2024年10月、Mitsui Fudosan Residential Co., Ltd.とKyoto University発のスタートアップ企業でペロブスカイト太陽電池を開発するEnecoat Technologies Co., Ltd.は、ペロブスカイト太陽電池の住宅への活用に関する共同研究の一環として、シニアレジデンス「パークウェルステート西麻布」にペロブスカイト太陽電池を用いたアートアロマディフューザーを設置し、実証実験を開始しました。
  • 2024年7月、JGC Holdings Corporationは、日揮株式会社と共同で運営するコーポレートベンチャーキャピタル(CVC)「JGC MIRAI Innovation Fund」を通じて、次世代の太陽電池として期待されるペロブスカイト太陽電池を開発する京都大学発のスタートアップ企業であるEnecoat Technologies Co., Ltd.に追加出資したことを発表しました。

バイオハイブリッド太陽電池市場を席巻する企業

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バイオハイブリッド太陽電池市場における企業は、製品の品質を基盤として互いに競争しています。この市場の主要企業は、研究開発費、製造施設、インフラ、そしてバリューチェーン統合の機会の拡大に注力しています。これらの戦略を活用することで、バイオハイブリッド太陽電池メーカーは、高まる需要に対応し、競争力を維持し、最先端の製品や技術を生み出し、生産コストを削減し、顧客基盤を拡大することができます。

バイオハイブリッド太陽電池市場を支配する注目の企業

  • Heliatek GmbH
    • 会社概要
    • 事業戦略
    • 主な製品内容
    • 財務実績
    • 主要業績評価指標
    • リスク分析
    • 最近の開発
    • 地域での存在感
    • SWOT分析
  • Dai Nippon Printing Co., Ltd.
  • Mitsui Fudosan Residential Co., Ltd.
  • Sharp Corporation
  • Panasonic Corporation
  • JGC Holdings Corporation
  • First Solar, Inc.
  • SunPower Corporation
  • SolarWindow Technologies, Inc.
  • Oxford Photovoltaics Limited (Oxford PV)

目次

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レポートで回答された主な質問

質問: バイオハイブリッド太陽電池市場の世界的な見通しは何ですか?

回答: バイオハイブリッド太陽電池市場の規模は、予測期間中に年平均成長率(CAGR)11.1%で拡大し、2037年末までに66.8億米ドルを超えると予測されています。

質問: 2037年までに、世界的にバイオハイブリッド太陽電池事業の機会が拡大する地域はどこですか?

回答: 北米のバイオハイブリッド太陽電池市場は、2037年までに36.5%という最大のシェアを占めると予想されます。

質問: 日本におけるバイオハイブリッド太陽電池産業の規模はどうですか?

回答: 日本は、再生可能エネルギーへの強い取り組みにより、予測期間中に著しい成長を見せています。

質問: 日本のバイオハイブリッド太陽電池市場を牽引する主要企業はどれですか?

回答: 市場の主要企業は、Dai Nippon Printing Co., Ltd.、 Mitsui Fudosan Residential Co., Ltd.、Sharp Corporation、Panasonic Corporation, JGC Holdings Corporationなどです。

質問: 日本のバイオハイブリッド太陽電池分野における最新の傾向はどのようなものですか?

回答: Dai Nippon Printing Co., Ltd. (DNP)は、太陽電池の電極やセルを保護するために使用される封止材の生産能力を2023年までに増強する計画です。投資額は約30億円で、2025年の稼働開始を目指しています。


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