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세계의 폴리머 태양전지 시장
Polymer Solar Cells
상품코드 : 1799177
리서치사 : Market Glass, Inc. (Formerly Global Industry Analysts, Inc.)
발행일 : 2025년 08월
페이지 정보 : 영문 139 Pages
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한글목차

세계의 폴리머 태양전지 시장은 2030년까지 36억 달러에 이를 전망

2024년에 13억 달러로 추정되는 폴리머 태양전지 세계 시장은 2024-2030년간 CAGR 18.7%로 성장하여 2030년에는 36억 달러에 이를 것으로 예측됩니다.

미국 시장은 3억 5,490만 달러로 추정, 중국은 CAGR 25.3%로 성장 예측

미국의 폴리머 태양전지 시장은 2024년에 3억 5,490만 달러로 추정됩니다. 세계 2위 경제대국인 중국은 2030년까지 8억 4,670만 달러 규모에 이를 것으로 예측되며, 분석 기간인 2024-2030년 CAGR은 25.3%로 추정됩니다. 기타 주목해야 할 지역별 시장으로는 일본과 캐나다가 있으며, 분석 기간중 CAGR은 각각 14.9%와 16.7%를 보일 것으로 예측됩니다. 유럽에서는 독일이 CAGR 약 15.6%를 보일 전망입니다.

세계의 폴리머 태양전지 시장 - 주요 동향과 촉진요인 정리

폴리머 태양전지가 유연성 태양광 시장을 파괴하는 요인은 무엇인가?

유기태양광발전(OPV) 셀로도 알려진 폴리머 태양전지(PSC)는 기존의 실리콘 기반 태양광 발전 기술을 대체할 수 있는 유력한 대안으로 떠오르고 있습니다. 반도체 폴리머를 활성 광흡수층으로 사용하는 PSC는 기계적 유연성, 경량 구조, 저온 처리, 롤투롤 제조와의 호환성 등 일련의 이점을 제공합니다. 이러한 특징은 유연한 태양광 필름, 웨어러블 일렉트로닉스, 휴대용 및 원격 용도의 통합형 에너지 수확 장치 등 완전히 새로운 이용 사례의 문을 열어줍니다.

PSC의 핵심 메커니즘은 태양광 하에서 도너-액셉터-헤테로 접합의 여기자 생성 및 해리, 그리고 그에 따른 고분자 물질을 통한 전하 수송입니다. 기존의 태양광 모듈은 딱딱하고 무거운 구조와 에너지 집약적인 제조가 필요하지만, PSC는 PET나 PEN과 같은 유연한 기판에 상온에서 인쇄할 수 있기 때문에 제조 비용과 탄소 발자국을 크게 줄일 수 있습니다.

세계 에너지 부문이 분산형 발전을 추진하는 가운데, PSC는 건물일체형 태양광 발전(BIPV), 온실, 차량 표면, 심지어 스마트 패키징에 통합되어 주목을 받고 있습니다. 가볍고 형태에 잘 맞기 때문에 무게와 유연성이 제약이 되는 도시 환경이나 오프 그리드 시스템에 적합합니다. 결정질 실리콘에 비해 효율은 낮지만(보통 10-13% 대 20% 이상), 커스터마이징의 용이성과 저비용의 확장성으로 인해 시장의 관심이 계속 증가하고 있습니다.

재료 혁신과 디바이스 아키텍처는 성능 지표를 어떻게 형성하고 있는가?

지난 10년간 고분자 화학 및 장치 공학에 대한 광범위한 조사를 통해 고분자 태양전지의 성능, 안정성 및 상업적 실현 가능성이 크게 향상되었습니다. 새로운 도너-액셉터 폴리머, 비플라렌 액셉터(NFA), 탠덤 구조의 개발로 실험실 규모의 효율이 5% 이하에서 일부 구성에서는 18% 이상까지 향상되어 무기 기술과의 차이를 좁혔습니다.

ITIC 및 Y6 유도체와 같은 비 풀러렌 수용체는 우수한 흡수 특성, 에너지 준위 정렬, 형태 안정성을 나타내며, 더 넓은 스펙트럼 커버리지와 재결합 손실 감소를 가능하게 합니다. 이러한 발전은 최신 PSC 아키텍처에서 더 큰 집광 잠재력, 개선된 전하 이동도, 향상된 필팩터(fill factor)를 가능하게 합니다. 상보적인 밴드갭을 가진 여러 개의 광흡수층을 적층하는 탠덤형 고분자 태양전지는 더 높은 개방 전압과 전류 밀도를 달성하여 효율을 더욱 높였습니다.

가공 측면에서는 용매공학, 계면층 최적화, 첨가제 사용으로 막의 균일성과 소자의 재현성이 향상되고 있습니다. 배리어 필름과 자외선 차단 코팅을 이용한 캡슐화 기술은 PSC의 작동 수명을 수백 시간에서 수년으로 연장하기 위해 개선되고 있습니다. 환경 친화적인 무할로겐 솔벤트 및 재활용 가능한 기판으로의 전환이 진행되는 가운데, 폴리머 태양전지는 순환 경제의 목표에 부합합니다.

고분자 태양전지의 부상을 촉진하는 용도 시장은?

PSC의 독특한 특성은 이전에는 리지드 실리콘 패널로 접근 할 수 없었던 응용 분야를 열어줍니다. 웨어러블 일렉트로닉스, IoT 기기, 전자섬유는 유연하고 얇은 에너지 수확이 필수적인 가장 빠르게 성장하는 분야 중 하나입니다. PSC는 직물, 배낭, 센서에 원활하게 통합할 수 있으며, 피트니스 트래킹, 건강 모니터링, 환경 센싱을 위한 자가발전 시스템을 가능하게 합니다.

건물일체형 태양광발전(BIPV)은 특히 토지이용의 제약으로 인해 기존 태양광발전의 도입이 제한적인 도시지역이나 신흥국 시장에서 또 다른 큰 잠재력을 가진 분야입니다. PSC를 건축용 유리, 창호필름, 커튼월, 지붕막 등에 인쇄하여 반투명하고 미려한 태양광 발전을 실현할 수 있습니다. 또한 농업 분야에서는 태양광을 식물의 성장과 발전 모두에 활용할 수 있는 온실용 반투명 PSC에 대한 관심이 높아지고 있습니다.

지역적으로는 중국, 한국, 일본의 강력한 연구개발이 주도하는 아시아태평양이 PSC의 개발 및 상용화를 주도하고 있습니다. 유럽은 기후 중립적인 건축 규제에 힘입어 BIPV 채택과 지속가능한 소재의 기술 혁신이 진행되고 있습니다. 북미는 국방, 항공우주, 가전제품의 통합에 집중하고 있으며, 소규모 모바일 애플리케이션의 인쇄 OPV 모듈을 모색하는 스타트업의 수가 증가하고 있습니다.

폴리머 태양전지 세계 시장 성장의 원동력은?

세계 폴리머 태양전지 시장의 성장을 주도하는 것은 가볍고 유연하며 심미적으로 적응 가능한 태양광 기술에 대한 수요 증가, 특히 기존 PV 기술로는 실현 불가능한 틈새 및 신흥 응용 분야에 대한 수요 증가입니다. 전 세계가 분산형, 분산형, 모바일 에너지 발전으로 전환하는 가운데 PSC는 비용, 폼팩터, 환경 발자국 측면에서 독보적인 가치 제안을 제공합니다.

도너-액셉터 폴리머, 탠덤 디바이스, 비플라렌 액셉터의 기술 혁신이 가속화되고 있으며, 열적, 광화학적 안정성을 향상시키면서 효율을 높이고 있습니다. 동시에, 배리어 필름과 캡슐화 시스템의 개발로 PSC의 수명이 연장되어 상용 등급 신뢰성 표준에 가까워지고 있습니다. 저온 롤투롤 제조 기술은 플라스틱 및 플렉서블 기판에서 비용 효율적인 생산을 위한 확장 가능한 경로를 제공합니다.

탄소중립, 친환경 건축 기준, 청정 에너지 기술 혁신을 지원하기 위한 전 세계적인 정책 전환으로 대체 태양전지 기술에 유리한 규제 환경이 조성되고 있습니다. 휴대용, 반투명, 일체형, 웨어러블 태양광 발전 시스템에 대한 수요가 증가함에 따라 폴리머 태양전지는 세계 태양광 밸류체인에서 뚜렷하고 성장하는 틈새 시장을 차지할 수 있는 유리한 위치를 차지하고 있습니다.

부문

단일 부문

조사 대상 기업 예

AI 통합

Global Industry Analysts는 유효한 전문가 컨텐츠와 AI툴에 의해 시장과 경쟁 정보를 변혁하고 있습니다.

Global Industry Analysts는 일반적인 LLM나 업계별 SLM 쿼리에 따르는 대신에, 비디오 기록, 블로그, 검색 엔진 조사, 대량 기업, 제품/서비스, 시장 데이터 등, 전 세계 전문가로부터 수집한 컨텐츠 리포지토리를 구축했습니다.

관세 영향 계수

Global Industry Analysts는 본사 소재지, 제조거점, 수출입(완제품 및 OEM)을 기준으로 기업의 경쟁력 변화를 예측했습니다. 이러한 복잡하고 다면적인 시장 역학은 수익원가(COGS) 증가, 수익성 하락, 공급망 재편 등 미시적, 거시적 시장 역학 중에서도 특히 경쟁사들에게 영향을 미칠 것으로 예측됩니다.

목차

제1장 조사 방법

제2장 주요 요약

제3장 시장 분석

제4장 경쟁

LSH
영문 목차

영문목차

Global Polymer Solar Cells Market to Reach US$3.6 Billion by 2030

The global market for Polymer Solar Cells estimated at US$1.3 Billion in the year 2024, is expected to reach US$3.6 Billion by 2030, growing at a CAGR of 18.7% over the analysis period 2024-2030.

The U.S. Market is Estimated at US$354.9 Million While China is Forecast to Grow at 25.3% CAGR

The Polymer Solar Cells market in the U.S. is estimated at US$354.9 Million in the year 2024. China, the world's second largest economy, is forecast to reach a projected market size of US$846.7 Million by the year 2030 trailing a CAGR of 25.3% over the analysis period 2024-2030. Among the other noteworthy geographic markets are Japan and Canada, each forecast to grow at a CAGR of 14.9% and 16.7% respectively over the analysis period. Within Europe, Germany is forecast to grow at approximately 15.6% CAGR.

Global Polymer Solar Cells Market - Key Trends & Drivers Summarized

What Makes Polymer Solar Cells a Disruptive Force in Flexible Photovoltaics?

Polymer solar cells (PSCs), also known as organic photovoltaic (OPV) cells, are emerging as a compelling alternative to traditional silicon-based photovoltaic technologies. Utilizing semiconducting polymers as active light-absorbing layers, PSCs offer a suite of advantages including mechanical flexibility, lightweight construction, low-temperature processing, and compatibility with roll-to-roll manufacturing. These features open the door to entirely new use cases such as flexible solar films, wearable electronics, and integrated energy-harvesting devices in portable and remote applications.

The core mechanism of PSCs involves the generation and dissociation of excitons in donor-acceptor heterojunctions under sunlight, followed by charge transport through polymer-based materials. While conventional solar modules require rigid, heavy structures and energy-intensive fabrication, PSCs can be printed onto flexible substrates such as PET or PEN at ambient temperatures, significantly reducing manufacturing costs and carbon footprints.

As the global energy sector pushes for distributed generation, PSCs are gaining attention for integration in building-integrated photovoltaics (BIPV), greenhouses, vehicle surfaces, and even smart packaging. Their lightweight and form-fitting nature makes them ideal for urban environments and off-grid systems where weight and flexibility are constraints. Despite lower efficiencies compared to crystalline silicon (typically 10-13% vs. >20%), the ease of customization and low-cost scalability continue to fuel market interest.

How Are Materials Innovation and Device Architectures Shaping Performance Metrics?

Over the past decade, extensive research in polymer chemistry and device engineering has significantly enhanced the performance, stability, and commercial viability of polymer solar cells. The development of novel donor-acceptor polymers, non-fullerene acceptors (NFAs), and tandem structures has propelled lab-scale efficiencies from below 5% to over 18% in some configurations, closing the gap with inorganic technologies.

Non-fullerene acceptors such as ITIC and Y6 derivatives have shown superior absorption properties, energy level alignment, and morphological stability, enabling broader spectral coverage and reduced recombination losses. These advancements allow for greater light-harvesting potential, improved charge mobility, and enhanced fill factors in modern PSC architectures. Tandem polymer solar cells, which stack multiple light-absorbing layers with complementary bandgaps, are achieving higher open-circuit voltages and current densities, further boosting efficiency.

From a processing standpoint, solvent engineering, interfacial layer optimization, and the use of additives have improved film uniformity and device reproducibility. Encapsulation techniques using barrier films and UV-resistant coatings are being refined to enhance PSC operational lifetimes from a few hundred hours to several years. With the ongoing shift toward eco-friendly, halogen-free solvents and recyclable substrates, polymer solar cells are aligning with circular economy objectives.

Which Application Markets Are Fueling the Rise of Polymer Solar Cells?

The unique characteristics of PSCs are unlocking application domains previously inaccessible to rigid silicon panels. Wearable electronics, IoT devices, and e-textiles are among the fastest-growing segments, where flexible, low-profile energy harvesting is essential. PSCs can be seamlessly embedded into fabrics, backpacks, and sensors, enabling self-powered systems for fitness tracking, health monitoring, and environmental sensing.

Building-integrated photovoltaics (BIPV) is another high-potential domain, especially in urban areas and developing markets where land use constraints limit conventional solar deployments. PSCs can be printed onto architectural glass, window films, curtain walls, or roofing membranes to provide translucent, aesthetic solar power generation. Additionally, the agricultural sector is showing interest in semi-transparent PSCs for greenhouses, enabling dual use of sunlight for plant growth and electricity production.

Geographically, Asia-Pacific leads the development and commercialization of PSCs, driven by strong R&D in China, South Korea, and Japan. Europe is advancing in BIPV adoption and sustainable materials innovation, supported by climate-neutral building regulations. North America is focused on defense, aerospace, and consumer electronics integration, with a growing number of startups exploring printed OPV modules for small-scale, mobile applications.

What Is Driving Growth in the Global Polymer Solar Cells Market?

The growth in the global polymer solar cells market is driven by rising demand for lightweight, flexible, and aesthetically adaptable solar technologies, particularly in niche and emerging application areas where traditional PV technologies are not feasible. As the world transitions toward distributed, decentralized, and mobile energy generation, PSCs provide a unique value proposition in cost, form factor, and environmental footprint.

Accelerated innovation in donor-acceptor polymers, tandem devices, and non-fullerene acceptors is pushing efficiencies higher while improving thermal and photochemical stability. At the same time, developments in barrier films and encapsulation systems are extending lifespan and bringing PSCs closer to commercial-grade reliability standards. Low-temperature, roll-to-roll fabrication techniques offer a scalable pathway to cost-effective production on plastic or flexible substrates.

Global policy shifts toward carbon neutrality, green building codes, and support for clean energy innovation are creating a favorable regulatory environment for alternative solar technologies. As demand rises for photovoltaic systems that are portable, translucent, integrated, or wearable, polymer solar cells are well-positioned to occupy a distinct and growing niche in the global solar value chain.

SCOPE OF STUDY:

The report analyzes the Polymer Solar Cells market in terms of units by the following Segments, and Geographic Regions/Countries:

Segments:

Single Segment

Geographic Regions/Countries:

World; United States; Canada; Japan; China; Europe (France; Germany; Italy; United Kingdom; Spain; Russia; and Rest of Europe); Asia-Pacific (Australia; India; South Korea; and Rest of Asia-Pacific); Latin America (Argentina; Brazil; Mexico; and Rest of Latin America); Middle East (Iran; Israel; Saudi Arabia; United Arab Emirates; and Rest of Middle East); and Africa.

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