Výroba multijunkčních solárních článků: Zpráva o trhu 2025: Růst, technologické inovace a strategické poznatky na příštích 5 let

Výexecutivní shrnutí a přehled trhu
Klíčové technologické trendy ve výrobě multijunkčních solárních článků
Konkurenční prostředí a vedoucí hráči
Odhady růstu trhu a analýza CAGR (2025–2030)
Regionální analýza trhu a vznikající horké oblasti
Výzvy, rizika a příležitosti v odvětví
Budoucí vyhlídky: Strategická doporučení a investiční poznatky
Zdroje a odkazy

Výexecutivní shrnutí a přehled trhu

Výroba multijunkčních solárních článků představuje rychle se rozvíjející segment v rámci fotovoltaického (PV) odvětví, charakterizovaný integrací několika vrstev polovodičů, které dosahují vyšších účinností přeměny energie než tradiční jednojunkční články. K roku 2025 zažívá globální trh pro multijunkční solární články robustní růst, podporovaný zvyšující se poptávkou po vysoce účinných solárních řešeních jak pro pozemské, tak pro vesmírné aplikace.

Multijunkční solární články, které kombinují dvě nebo více p-n přechodů vyrobených z různých polovodičových materiálů, dokážou zachytit širší spektrum slunečního záření, což vede k účinnostem přeměny přesahujícím 40 % v laboratorních podmínkách a přes 30 % v komerčních produktech. Tento technologický náskok je zvláště cenný v koncentrátní fotovoltaice (CPV) a v satelitní energetice, kde je maximalizace výkonu na jednotkovou plochu kritická.

Podle údajů Národního laboratoře pro obnovitelné energie (NREL) umožnily nedávné pokroky v materiálech, jako jsou sloučeniny III-V (např. arzén gallium, fosfid indium-gallium) a perovskity, nové výrobní přístupy, včetně bonding waferů a monolitické integrace. Tyto inovace snižují výrobní náklady a zlepšují škálovatelnost, což činí multijunkční články stále životaschopnějšími pro širší přijetí na trhu.

Tržní prostředí v roce 2025 je formováno významnými investicemi jak od zavedených hráčů, tak od nově vznikajících startupů. Společnosti jako First Solar, Spectrolab (pobočka Boeing) a AZUR SPACE Solar Power vedou komercializaci multijunkčních technologií, zatímco výzkumné instituce nadále posouvají rekordy účinnosti. Oblast Asie a Tichého oceánu, zejména Čína a Japonsko, se stává klíčovým výrobním centrem díky podpůrným vládním politikám a pokročilým dodavatelským řetězcům polovodičů.

Velikost trhu: Očekává se, že globální trh multijunkčních solárních článků překročí 3,5 miliardy USD do roku 2025, s průměrnou roční mírou růstu (CAGR) přes 12 % od roku 2022 do roku 2025, podle MarketsandMarkets.
Klíčové impulsy: Poptávka po vysoce účinných solárních modulech v sektorech vesmíru, obrany a koncentrátní solární energie (CSP); pokračující výzkum a vývoj nových materiálů a výrobních technik.
Výzvy: Vysoké výrobní náklady, složité výrobní procesy a omezení dodavatelského řetězce pro pokročilé polovodičové materiály.

Ve zkratce, trh výroby multijunkčních solárních článků v roce 2025 je definován technologickými inovacemi, rozšiřujícími se komerčními aplikacemi a konkurenčním globálním prostředím, čímž se stává klíčovým segmentem v evoluci solárních energetických řešení nové generace.

Klíčové technologické trendy ve výrobě multijunkčních solárních článků

Výroba multijunkčních solárních článků prochází rychlou technologickou evolucí, driven spojenou s požadavkem na vyšší účinnosti a nákladově efektivní produkci. V roce 2025 se na toto odvětví formuje několik klíčových technologických trendů:

Pokročilé epitaxní růstové techniky: Přijetí metal-organického chemického depozičního (MOCVD) a molekulárního paprskového epitaxie (MBE) umožňuje přesnou kontrolu nad tloušťkou vrstev a složením, což je kritické pro výrobu vysoce účinných multijunkčních článků. Tyto metody jsou zdokonalovány, aby se zvýšil výkon a snížila hustota defektů, což přímo ovlivňuje výkon zařízení a výtěžnost. Společnosti jako American Superconductor Corporation a ams OSRAM investují do reaktorů nové generace epitaxie na škálování produkce.
Integrace nových materiálů: Začlenění perovskitu a polovodičových materiálů III-V do architektur multijunkčních článků je hlavním trendem. Například tandemové články perovskit na křemíku dosahují rekordních účinností v laboratorních podmínkách, přičemž komerční hráči jako Oxford PV a First Solar vyvíjejí pilotní výrobní linky. Tyto materiály nabízejí laditelné zakázky a kompatibilitu s existující infrastrukturou na bázi křemíku, což urychluje jejich přijetí.
Bonding waferů a přenos vrstev: Inovace v metodách bonding waferů a přenosu vrstev umožňují stohování odlišných materiálů bez omezení mřížkového sladění. To umožňuje vytváření multijunkčních článků s optimálními kombinacemi zakázek, což zvyšuje celkovou účinnost. Soitec a Solar Junction stojí v čele komercionalizace těchto procesů.
Automatizace a inline metrologie: Integrace pokročilé automatizace a systémů pro real-time metrologii zlepšuje kontrolu procesů a snižuje výrobní náklady. Inline monitorování tloušťky vrstev, složení a hustoty defektů se stává standardem, přičemž dodavatelé zařízení jako KLA Corporation dodávají specializované nástroje pro solární průmysl.
Škálovatelná integrace modulů: Úsilí o škálování technologie multijunkčních článků od laboratorních prototypů po velkoplošné moduly se zintenzivňuje. To zahrnuje vývoj nových schémat pro propojení a obalových materiálů, které udržují výkon článků a zajišťují odolnost v terénních podmínkách. Národní laboratoř pro obnovitelné energie (NREL) spolupracuje s průmyslovými partnery na řešení těchto výzev.

Tyto trendy společně naznačují budoucnost, kde multijunkční solární články dosahují vyšších účinností při nižších nákladech, čímž se stávají klíčovou technologií pro pozemské a vesmírné aplikace solární energie v roce 2025 a dále.

Konkurenční prostředí a vedoucí hráči

Konkurenční prostředí ve výrobě multijunkčních solárních článků v roce 2025 je charakterizováno kombinací zavedených gigantů fotovoltaického (PV) odvětví, specializovaných polovodičových firem a začínajících startupů, které se všichni ucházejí o technologické vedení a podíl na trhu. Tento sektor je poháněn snahou o dosažení vyšších účinností přeměny, snížení nákladů a schopnosti škálovat produkci pro pozemské a vesmírné aplikace.

Klíčoví hráči zahrnují First Solar, který rozšířil své portfolio o pokročilé tandemové a multijunkční technologie, přičemž využívá své odbornosti ve výrobě tenkovrstvých článků. Spectrolab, dceřiná společnost Boeingu, zůstává dominantní silou na trhu multijunkčných článků pro vesmírné aplikace, dodává vysoce účinné články pro satelity a kosmické lodě. AZUR SPACE Solar Power GmbH nadále inovuje v oblasti multijunkčních článků založených na materiálech III-V, s důrazem na vesmírné i vznikající pozemské trhy s koncentrátními fotovoltaikami (CPV).

V Asii investují Panasonic Corporation a Sharp Corporation do výzkumu a vývoje tandemových článků z perovskitu a křemíku s cílem komercializovat vysoce účinné moduly pro rezidenční a komerční použití. Čínští výrobci, zejména Trina Solar a JinkoSolar, vstupují do segmentu multijunkčních článků, využívají svou velikost a výhody dodavatelského řetězce, aby urychlily snižování nákladů a hromadnou výrobu.

Startupy a výzkumné spin-offy také formují konkurenční prostředí. Oxford PV je vůdčí společností v technologii tandemových perovskitových článků na křemíku, s pilotními výrobními linkami v Evropě a partnerstvími se zavedenými výrobci modulů. Solar Junction a Soliqz vyvíjejí nové materiály a architektury, aby posunuly hranice účinnosti nad 40 %.

Strategické spolupráce a licenční dohody jsou běžné, když se firmy snaží kombinovat vlastní materiály, znalosti procesů a výrobní infrastrukturu. Konkurenční intenzita je dále zvýšena vládou podporovanými iniciativami v USA, EU a v Asii, které poskytují financování a politickou podporu pro technologie fotovoltaiky nové generace (Mezinárodní energetická agentura).

Celkově je krajina výroby multijunkčních solárních článků v roce 2025 poznamenána rychlými inovacemi, partnerstvími mezi sektory a závodem o dosažení komerční životaschopnosti jak pro pozemské, tak pro vesmírné aplikace.

Odhady růstu trhu a analýza CAGR (2025–2030)

Trh výroby multijunkčních solárních článků je připraven na robustní růst mezi lety 2025 a 2030, poháněn zvyšující se poptávkou po vysoce účinných fotovoltaických (PV) technologiích pro pozemské a vesmírné aplikace. Podle projekcí MarketsandMarkets se očekává, že globální trh multijunkčních solárních článků zaznamená průměrnou roční míru růstu (CAGR) přibližně 12–15 % během tohoto období. Tento růst je podporován kontinuálním pokrokem v architektuře článků, materiálové vědě a výrobních procesech, které kolektivně posouvají účinnosti přeměny přes 40 % v laboratorních podmínkách a nad 30 % v komerčních modulech.

Klíčové impulsy pro tuto zvýšenou CAGR zahrnují rostoucí přijetí multijunkčních článků v systémech koncentrátní fotovoltaiky (CPV), kde jejich výrazně vyšší účinnost ospravedlňuje vyšší vstupní náklady, a také rostoucí využití těchto článků ve vesmírných a aeronautických sektorech, kde je důležitý poměr výkonu k hmotnosti. Trh také těží z významných investic do výzkumu a vývoje od předních výrobců, jako jsou First Solar, Spectrolab (společnost Boeing) a AZUR SPACE Solar Power, kteří všichni zvyšují své výrobní kapacity a zdokonalují techniky výroby, aby snížily náklady a zlepšily výtěžnost.

Regionálně se očekává, že Asie a Tichý oceán zažijí nejrychlejší růst, přičemž Čína, Japonsko a Jižní Korea intenzivně investují do technologií nové generace, aby splnily ambiciózní cíle v oblasti obnovitelné energie. Evropa a Severní Amerika by měly také udržovat silnou trajektorii růstu, podpořenou vládními pobídkami a zaměřením na energetickou bezpečnost. Podle předpovědí Mezinárodní energetické agentury (IEA) bude integrace vysoce účinných solárních modulů, včetně typů multijunkčních, klíčová pro dosažení globálních cílů dekarbonizace do roku 2030.

Navzdory optimistickému výhledu čelí trh výzvám, jako jsou vysoké výrobní náklady, složité dodavatelské řetězce pro pokročilé polovodičové materiály (např. arzén gallium, fosfid indium) a potřeba dalšího zlepšení ve škálovatelnosti. Nicméně s pokračujícími inovacemi a podpůrnými politickými rámci se očekává, že sektor výroby multijunkčních solárních článků udrží double-digit CAGR až do roku 2030, což upevní jeho roli v budoucnosti solární energie.

Regionální analýza trhu a vznikající horké oblasti

Globální krajina výroby multijunkčních solárních článků v roce 2025 je charakterizována výraznou regionální specializací a vznikem nových výrobních hotspotů. Historicky vedly Spojené státy a Evropa v oblasti výzkumu a pilotní výroby, využívající silné portfolia duševního vlastnictví a vládou podporované iniciativy výzkumu a vývoje. Nicméně region Asie a Tichého oceánu, zejména Čína, Jižní Korea a Japonsko, rychle zvýšily svou komerční výrobní kapacitu, poháněné robustními dodavatelskými řetězci, nižšími výrobními náklady a agresivními politikami průmyslové podpory.

Čína zůstává dominantním hráčem v masové výrobě multijunkčních solárních článků, přičemž v roce 2025 představuje více než 50 % globální výrobní kapacity. Čínské firmy profitují z vertikálně integrovaných dodavatelských řetězců a výrazných vládních pobídek, které umožňují dosahovat ekonomických úspor a vedoucí postavení v nákladech. Mezi významné společnosti patří Trina Solar a JinkoSolar, které oznámily expanze do multijunkčních technologií s cílem zachytit jak domácí, tak exportní trhy.

Ve Spojených státech je zaměření na vysoce účinné specializované aplikace, jako jsou vesmír, obrana a koncentrátní fotovoltaika (CPV). Firmy jako Northrop Grumman a MicroLink Devices jsou na špici, podporováni financováním od agentur, jako je Ministerstvo energetiky USA. I když je podíl USA na globální výrobě menší, jeho technologické vedení v architekturách III-V a tandemových článcích ho činí klíčovým inovátorem.

Evropa se stává hotspotem pro pokročilý výzkum a pilotní produkci, přičemž programy Zelené dohody a Horizont Evropské unie směřují investice do technologií solární energie nové generace. Společnosti jako AZUR SPACE Solar Power v Německu a 3Sun v Itálii zvyšují pilotní linky pro tandemové články na bázi perovskitu a křemíku, cílící jak na pozemské, tak na vesmírné trhy.

Mezi vznikající hotspoty patří Indie a Blízký východ, kde vlády podporují místní výrobu s cílem snížit závislost na dovozu a podporovat energetickou bezpečnost. Indický program podpory výroby (PLI) přilákal investice od tuzemských konglomerátů, jako je Adani Green Energy, které zkoumá výrobu multijunkční článků pro domácí nasazení i export.

Celkově je regionální trh pro výrobu multijunkčních solárních článků v roce 2025 poznamenán posunem směrem k dominanci Asie a Tichého oceánu, s významnými inovacemi a rozvojem specializovaných trhů v USA a Evropě, a novými účastníky v Indii a na Blízkém východě, kteří se chystají formovat konkurenční prostředí.

Výzvy, rizika a příležitosti v odvětví

Odvětví výroby multijunkčních solárních článků v roce 2025 čelí složitému spektru výzev, rizik a příležitostí, které se snaží splnit rostoucí poptávku po vysoce účinných fotovoltaických řešeních. Jednou z hlavních výzev jsou vysoké výrobní náklady spojené s pokročilými materiály, jako jsou polovodiče III-V (např. arzén gallium, fosfid indium) a složité výrobní procesy požadované pro stohování více přechodů. Tyto náklady omezují široké přijetí mimo specializované trhy, jako jsou vesmír a koncentrátní fotovoltaika, kde zisky v účinnosti ospravedlňují prémiové ceny. Dále jsou rizika volatility cen a možných zúžení dodavatelského řetězce zdůrazněna v potřebě ultračistých substrátů, která se ukazuje jako klíčová, jak ukazuje Mezinárodní energetická agentura.

Technická rizika také přetrvávají, zejména v přechodu od laboratorních účinností k hromadné výrobě bez zásadních ztrát na výkonu. Problémy jako jsou mřížková nesoulad, rozdíly v tepelné expanze a rekombinace na rozhraní mohou snižovat účinnost článků a výtěžnost, což má dopad na komerční životaschopnost. Navíc se odvětví musí vypořádat s environmentálními a regulačními riziky, zahrnujícími bezpečné zacházení a likvidaci toxických materiálů, jako je arsen a kadmium, které se používají v některých architekturách multijunkčních článků. Dodržování vyvíjejících se environmentálních standardů, zejména v Evropské unii a Severní Americe, přidává další vrstvu složitosti a nákladů (Mezinárodní agentura pro obnovitelnou energii).

Navzdory těmto výzvám se objevují významné příležitosti. Tlak na dekarbonizaci a elektrifikaci sektorů, jako je doprava a průmysl, zvyšuje poptávku po ultra-vysokých účinnostech solárních technologií. Multijunkční články, schopné překročit hranici Shockley-Queisser pro jednojunkční články, jsou dobře položeny na to, aby získaly hodnotu v aplikacích, kde je prostor a hmotnost na váze, jako jsou satelity, drony a přenosné energetické systémy (Národní laboratoř pro obnovitelné energie). Dále, pokračující výzkum v oblasti tandemových a trojitých článků na bázi perovskitu nabízí potenciál pro výrobní procesy s nižšími náklady a škálovatelností, což by mohlo otevřít nové trhy v pozemské solární energii.

Výzva: Vysoké náklady na materiál a výrobu
Riziko: Volatilita dodavatelského řetězce pro vzácné materiály
Riziko: Technické překážky v škálování a výtěžnosti
Riziko: Dodržování environmentálních a regulačních předpisů
Příležitost: Poptávka po vysoce účinných, lehkých solárních řešeních
Příležitost: Pokroky v technologiích na bázi perovskitu a hybridních multijunkčních článcích

Strategická partnerství, investice do výzkumu a vývoje a vertikální integrace budou pravděpodobně klíčovými strategiemi pro výrobce, kteří se snaží zmírnit rizika a využít vznikající příležitosti v roce 2025 a dále.

Budoucí vyhlídky: Strategická doporučení a investiční poznatky

Budoucí vyhlídky pro výrobu multijunkčních solárních článků v roce 2025 jsou formovány rychlými technologickými pokroky, vyvíjejícími se tržními dynamikami a strategickými změnami mezi vedoucími hráči v odvětví. Jak se zvyšuje poptávka po vysoce účinných fotovoltaických (PV) řešeních, poháněná projekty solární energie ve velkém měřítku, vesmírnými aplikacemi a vznikajícími trhy, jako jsou elektrická vozidla a přenosná elektronika, jsou výrobci nuceni inovovat jak v architektuře článků, tak v výrobních procesech.

Strategicky by měly společnosti priorizovat investice do výzkumu a vývoje, aby dále zlepšily účinnosti přeměny a snížily výrobní náklady. Integrace nových materiálů, jako jsou perovskity umístěné na tradičních polovodičích III-V, se očekává, že bude klíčovým diferenciátorem. Přední hráči v technologiích tandemových perovskitových a III-V/Si multijunkčních článcích pravděpodobně zachytí prémiové tržní segmenty, zejména když pilotní výrobní linky přecházejí do komerční výroby. Podle Národní laboratoř pro obnovitelné energie překročily laboratorní účinnosti pro multijunkční články 47 % a nyní je výzvou převést tyto zisky do masové výroby za konkurenceschopné náklady.

Výrobci by také měli zvážit strategie vertikální integrace, zahrnující výrobu waferů, výrobu článků a montáž modulů, aby zjednodušili dodavatelské řetězce a zmírnili rizika spojená s volatilitou cen surovin. Strategická partnerství s dodavateli materiálů a výrobci zařízení mohou dále posílit odolnost a urychlit uvedení na trh pro produkty nové generace. Například spolupráce mezi výrobci článků a dodavateli zařízení pro depoziční procesy umožňují škálovatelné, vysoce výkonné výrobní linky, jak bylo zdůrazněno imec ve svých nedávných pilotních projektech.

Z pohledu investic sektor přitahuje významné rizikové kapitálové a vládní financování, zejména v regionech, které priorizují energetickou nezávislost a dekarbonizaci. Investoři by se měli zaměřit na společnosti s robustními portfolii duševního vlastnictví, prokázanými výsledky pilotní výroby a jasnými plány pro škálování. Zelená dohoda Evropské unie a Kancelář pro technologie solární energie Ministerstva energetiky USA směrují granty a pobídky do pokročilé výroby PV, čímž vytvářejí úrodnou půdu pro růst (Evropská komise, Ministerstvo energetiky USA).

Prioritizujte výzkum a vývoj v tandemech a multijunkčních architekturách, zejména kombinacích na bázi perovskitu.
Pursue vertical integration and strategic partnerships to secure supply chains and accelerate innovation.
Cíle ve vysoce hodnotných trzích (vesmír, obrana, specializovaná elektronika), kde úspory účinnosti ospravedlňují vyšší náklady.
Využijte veřejné financování a pobídky k vyrovnání kapitálových výdajů a snížení rizika škálování.

Ve zkratce, sektor výroby multijunkčních solárních článků v roce 2025 nabízí přesvědčivé příležitosti pro strategické investice a inovace, přičemž úspěch závisí na technologickém vedení, flexibilitě dodavatelského řetězce a proaktivním zapojení se do politických rámců.

Zdroje a odkazy

Global Organic Solar Cells Market Report 2025-2033 and its Market Size, Forecast, and Share

Watch this video on YouTube

Trh výroby multijunkčních solárních článků 2025: Růst efektivity pohání 18% CAGR do roku 2030

ByCynthia David