Stratistics MRC에 따르면, 세계 솔라 실리콘 웨이퍼 시장은 2023년 86억 달러 규모이며, 예측 기간 동안 11.7%의 CAGR로 성장하여 2030년에는 187억 달러에 달할 것으로 예상됩니다.
솔라 실리콘 웨이퍼는 태양전지 제조에 사용되는 반도체 재료인 결정질 실리콘을 주성분으로 하는 얇은 원판을 말합니다. 이 웨이퍼는 태양광을 전기로 변환하는 태양전지의 기초가 됩니다. 최적의 전도성과 광흡수 특성을 보장하기 위해 슬라이스, 연마, 도핑 등 정밀한 제조 공정을 거칩니다. 다양한 크기와 두께로 제공되며, 표면 텍스처는 빛의 포획을 향상시키기 위해 최적화되어 있습니다. 태양 실리콘 웨이퍼는 태양전지판 제조에 필수적인 부품으로 재생에너지 발전을 위해 태양 에너지를 활용할 수 있게 해줍니다.
중국태양광산업협회에 따르면 중국은 최대 태양광 제품 생산국이며 2019년도 실리콘 웨이퍼 생산능력은 173.7GW를 넘어섰다고 합니다.
태양광발전 설비 확대
태양광발전 설비의 확대는 실리콘 웨이퍼 수요 증가와 직결됩니다. 이러한 설치는 정부 인센티브, 태양 광 기술 비용 감소, 환경 문제, 에너지 안보 등 여러 가지 요인으로 인해 전 세계적으로 증가하고 있습니다. 또한, 실리콘 웨이퍼는 태양전지의 구성요소이자 대부분의 태양광발전 기술의 기초가 되기 때문에 시장 성장을 크게 촉진하고 있습니다.
생산 비용
실리콘은 에너지 집약적인 공정을 필요로 하는 다양한 자원에서 얻어지기 때문에 생산 비용이 증가합니다. 이러한 기계의 유지보수 및 운영은 필요한 숙련된 노동력과 함께 전체 비용에 기여합니다. 또한 결정화, 웨이퍼화 및 가공에는 고도의 기술과 장비가 필요하며, 이는 자본 집약적이기 때문에 이 시장 규모를 저해하는 요인으로 작용합니다.
기술 혁신
기술의 발전은 솔라 실리콘 웨이퍼 제조의 효율성과 비용 효율성을 지속적으로 향상시켜 재생에너지로서 태양광 에너지의 경쟁력을 높이고 있습니다. 웨이퍼 슬라이스 기술 개선, 실리콘 정제 공정 개선, 셀 제조 기술 발전과 같은 기술 혁신이 매우 중요한 역할을 하고 있습니다. 또한, 이러한 기술 혁신은 변환 효율을 향상시키고, 제조 비용을 절감하며, 솔라 실리콘 웨이퍼 제조의 확장성을 향상시키고 있습니다.
원료 부족
실리콘은 태양전지 제조의 기본 요소이며, 태양전지용 실리콘 웨이퍼의 기초가 됩니다. 고순도 실리콘 공급 부족은 채굴 능력의 한계, 정제 공정의 기술적 제약, 솔라 실리콘 웨이퍼 공급망에 영향을 미치는 지정학적 긴장 등의 요인으로 인해 더욱 악화되고 있습니다. 그 결과, 제조업체들은 태양전지판 수요 증가에 대응해야 하는 어려움에 직면해 솔라 실리콘 웨이퍼 시장의 공급 부족과 가격 상승을 초래했습니다.
COVID-19의 영향
COVID-19는 몇 가지 측면에서 솔라 실리콘 웨이퍼 시장에 큰 영향을 미쳤습니다. 첫째, 봉쇄와 여행 제한으로 인한 공급망 혼란은 실리콘 웨이퍼 제조에 필수적인 원자재와 부품의 수급을 방해하여 지연과 비용 상승을 초래했습니다. 둘째, 불확실한 경제 상황으로 인해 태양광 설비 수요가 감소하면서 실리콘 웨이퍼 주문이 감소하여 제조업체의 수익에 영향을 미쳐 시장 확대가 서서히 둔화되었습니다.
예측 기간 동안 다결정 웨이퍼 부문이 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상
다결정 웨이퍼 부문은 비용 효율성과 상대적으로 높은 효율성으로 인해 가장 큰 점유율을 차지할 것으로 추정됩니다. 다결정 웨이퍼는 여러 개의 실리콘 결정을 사용하여 제조되기 때문에 단결정 웨이퍼에 비해 제조 비용이 낮습니다. 또한, 제조 공정의 발전으로 효율성이 향상되고 제조 비용이 절감되면서 이 부문의 성장을 더욱 촉진하고 있습니다.
예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상되는 태양전지 분야
태양전지 분야는 반도체 특성으로 인해 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다. 기업들은 효율적인 태양전지 기술 개발, 태양전지판의 성능 향상, 전반적인 에너지 변환 효율 개선에 주력하고 있습니다. 또한, 지속가능성에 대한 관심이 높아지면서 실리콘 웨이퍼 재활용 방법의 혁신과 환경 친화적인 제조 방법의 개발이 촉진되고 있습니다.
유럽은 태양광발전(PV) 설치에 대한 수요가 증가하면서 예측 기간 동안 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 스페인, 이탈리아, 프랑스와 같은 국가들도 태양광발전을 촉진하기 위한 다양한 정부 이니셔티브를 통해 시장 확대에 기여했습니다. 또한, 재생에너지와 지속가능성에 초점을 맞춘 많은 유럽 국가들은 태양 에너지에 대한 지원 정책과 인센티브를 시행하여 솔라 실리콘 웨이퍼에 대한 수요를 강화했습니다.
효율성 향상과 제조 비용 절감으로 태양 에너지는 기존 에너지원에 비해 경쟁력이 높아지고 있습니다. 환경 문제에 대한 인식이 높아지고 이산화탄소 배출량 감축이 시급한 상황에서 태양광 에너지 인프라에 대한 투자가 가속화되고 있습니다. 또한, 연구기관, 대학 및 업계 관계자들의 협력은 첨단 기술과 재료 개발을 촉진하여 이 지역의 실리콘 웨이퍼 수요를 더욱 촉진하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Solar Silicon Wafer Market is accounted for $8.6 billion in 2023 and is expected to reach $18.7 billion by 2030 growing at a CAGR of 11.7% during the forecast period. A solar silicon wafer is a thin disc made primarily of crystalline silicon, a semiconductor material used in solar cell manufacturing. These wafers serve as the foundation for photovoltaic cells, which convert sunlight into electricity. They undergo precise fabrication processes, including slicing, polishing, and doping, to ensure optimal electrical conductivity and light absorption properties. They come in various sizes and thicknesses, with surface textures optimized to enhance light trapping. Solar silicon wafers are integral components in the production of solar panels, enabling the harnessing of solar energy for renewable power generation.
According to the China Photovoltaic Industry Association, China holds for the largest manufacturers of photovoltaic products and had a silicon wafers production capacity of more than 173.7 GW in FY2019.
Expansion of solar PV installations
The expansion of solar PV installations directly translates to an increased demand for silicon wafers. These installations are increasing globally due to several factors, including government incentives, declining costs of solar technology, environmental concerns, and energy security. Moreover, silicon wafers are the building blocks of solar cells, forming the basis of most solar PV technologies, which significantly boosts this market growth.
Cost of production
Silicon is derived from various sources that require energy-intensive processes, increasing production costs. The maintenance and operation of these machines, along with the skilled labor required, contribute to the overall cost. Moreover, crystallization, wafering, and processing require advanced technologies and equipment, which can be capital intensive, which is hampering this market size.
Technological innovation
Technological advancements have continuously improved the efficiency and cost-effectiveness of solar silicon wafer production, thereby enhancing the competitiveness of solar energy as a renewable source. Innovations such as improvements in wafer slicing techniques, refining of silicon purification processes, and advancements in cell manufacturing technology have played pivotal roles. Furthermore, these innovations have led to higher conversion efficiencies, reduced production costs, and increased scalability in solar silicon wafer production.
Lack of raw material
Silicon is a fundamental component in the manufacturing of solar cells, forming the basis of solar silicon wafers. The inadequate supply of high-purity silicon is exacerbated by factors like limited mining capacity, technological constraints in refining processes, and geopolitical tensions affecting the supply chains of solar silicon wafers. Consequently, manufacturers experienced challenges in meeting the escalating demand for solar panels, resulting in supply shortages and increased prices in the solar silicon wafer market.
Covid-19 Impact
The COVID-19 pandemic significantly impacted the solar silicon wafer market in several ways. Firstly, disrupted supply chains due to lockdowns and travel restrictions hampered the availability of raw materials and components essential for manufacturing silicon wafers, causing delays and increasing costs. Secondly, decreased demand for solar installations amid economic uncertainties led to a decline in orders for silicon wafers, affecting revenues for manufacturers, which gradually impeded this market expansion.
The polycrystalline wafer segment is expected to be the largest during the forecast period
The polycrystalline wafer segment is estimated to hold the largest share, due to its cost-effectiveness and relatively good efficiency levels. These wafers are fabricated using multiple silicon crystals, resulting in a lower production cost compared to single-crystal wafers. Additionally, advancements in manufacturing processes led to improved efficiency and reduced manufacturing costs, further fueling this segment's growth.
The solar battery segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The solar battery segment is anticipated to have highest CAGR during the forecast period due to their semiconductor properties; they serve as the foundational material for manufacturing solar cells. Companies focus on developing efficient solar cell technologies, enhancing the performance of solar panels, and improving the overall energy conversion efficiency. Furthermore, there is a growing emphasis on sustainability, driving innovations in recycling methods for silicon wafers and the development of eco-friendly manufacturing practices.
Europe commanded the largest market share during the extrapolated period, owing to increasing demand for solar photovoltaic (PV) installations across the region. Countries such as Spain, Italy, and France also contributed to the market's expansion through various government initiatives promoting solar power generation. In addition, with a focus on renewable energy and sustainability, many European countries implemented supportive policies and incentives for solar energy, bolstering the demand for solar silicon wafers.
North America is expected to witness highest CAGR over the projection period, owing to increased efficiency and reduced manufacturing costs, making solar energy more competitive with traditional energy sources. Heightened awareness of environmental issues and the urgency to reduce carbon emissions have spurred investment in solar energy infrastructure. Furthermore, collaborations between research institutions, universities, and industry players have facilitated the development of cutting-edge technologies and materials, further driving the demand for silicon wafers in this region.
Key players in the market
Some of the key players in the Solar Silicon Wafer Market include Changzhou xusheng - energy Co., Ltd., Zhonghuan Semiconductor Corporation, LONGi Green Energy Technology Co., Ltd., JA Solar Holdings Co., Ltd., Canadian Solar Inc, CETC Solar Energy Holdings Co., Ltd., JinkoSolar Holding Co., Ltd., Trina Solar Co., Ltd, First Solar, Inc, Hanwha Q CELLS Co., Ltd, REC Group, SunPower Corporation, Yingli Green Energy Holding Company Limited, SolarWorld AG, Risen Energy Co., Ltd., Kyocera Corporation, Shunfeng International Clean Energy Limited, SolarEdge Technologies, Inc, LDK Solar Co., Ltd and ReneSola Ltd.
In January 2024, Kyocera Corporation and Nippon Signal Co., Ltd. announced the establishment of the "Smart Mobility Infrastructure Technology Research Partnership".
In January 2024, LONGi energises the adelaide international as the exclusive global solar energy partner of the ATP Tour: serving a sustainable future.
In December 2023, LONGi, announces that has signed a 576 MW sales agreement with Nofar Energy Romania, implementing the latest generation of its high efficiency modules.
In September 2023, Kyocera Corporation announced the launch of a new standard line of 230V silicon nitride (SN) igniters for industrial or residential gas furnaces, water heaters, boilers, and gas stoves.