Павышэнне эфектыўнасці модуляў і пашырэнне вытворчых магутнасцей адыгрываюць дапаўняльную ролю ў зніжэнні кошту сонечных модуляў, якія складаюцца з галагенідаў металаў, халькагенідаў і крэмнію. Даследчыкі Нацыянальнай лабараторыі аднаўляльных крыніц энергіі Міністэрства энергетыкі ЗША (Нацыянальная лабараторыя аднаўляльных крыніц энергіі Міністэрства энергетыкі ЗША, NREL) адзначылі, што: кожны паказчык выдаткаў можа адыгрываць падобную ролю ў залежнасці ад здольнасці вытворцы пашыраць і паляпшаць прадукцыйнасць модуля.
Большасць фотаэлектрычных (ФЭ) модуляў, якія вырабляюцца сёння, заснаваны на аднапераходных крэмніевых сонечных элементах, і, спалучаючы крэмній з іншым матэрыялам для сонечных элементаў (напрыклад, галагенідам металу) для ўтварэння стэка халькагенідаў (МХП), вытворцы могуць ствараць сонечныя модулі. Гэта можа пераўтвараць больш сонечнага святла ў электрычнасць, чым толькі крэмній. Гэтая тэхналогія стэкавання ўсё яшчэ знаходзіцца на ранняй стадыі, і існуе мноства варыянтаў інтэграцыі МХП з мноствам невядомых з пункту гледжання кошту і прадукцыйнасці. Каб ліквідаваць гэты прабел, даследчыкі стварылі мадэль вытворчых выдаткаў, якая будзе выкарыстоўваць існуючыя прылады і лабараторныя працэсы ланцужка паставак для параўнання розных магчымых падыходаў у вялікіх маштабах.
Даследчыкі вывучылі розныя падыходы да стварэння шматслаёвых модуляў і параўналі адчувальнасць вытворчых выдаткаў да матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца для іх вырабу, колькасці слаёў прылад, кошту вытворчасці прылад, месцазнаходжання завода і іншых фактараў. Яны выявілі, што фактарамі, якія аказалі найбольшы ўплыў на вытворчыя выдаткі, былі прапускная здольнасць завода і эфектыўнасць модуляў.
«Адно з пытанняў, на якое адказвае гэтая праца: якая каштоўнасць гэтай эфектыўнасці?» — сказаў Джэйкаб Кардэл, вядучы аўтар працы «Тэхніка-эканамічны аналіз пероўскітна-крэмніевых тандэмных сонечных модуляў», апублікаванай у часопісе Joule. «Ключавая выснова заключаецца ў тым, што абсалютны прырост эфектыўнасці модуляў на 2,5% забяспечвае такое ж зніжэнне выдаткаў на адзінку магутнасці, як і падваенне памеру электрастанцыі».
Выкарыстоўваючы цяпер агульнадаступную мадэль падрабязнага аналізу выдаткаў (DCAM), даследчыкі змаглі праверыць розныя сцэнарыі, у тым ліку размяшчэнне заводаў у розных частках свету і розныя тыпы стымулаў для вытворчасці. З дапамогай мадэлі кампаніі і даследчыкі могуць выкарыстоўваць гэтую базавую інфармацыю для вывучэння таго, як розныя працэсы і матэрыялы ўплываюць на выдаткі. Мадэль не ўлічвае энергетычную прадукцыйнасць або тэрмін службы гэтых модуляў, якія з'яўляюцца актыўнымі абласцямі даследаванняў.
Пачынаючы з базавай мадэлі вытворцы модуляў з эфектыўнасцю 25 працэнтаў і гадавой вытворчай магутнасцю 3 гігавата ў ЗША, даследчыкі параўналі эфектыўнасць і вытворчую прыбытковасць, каб вызначыць, як змяняецца кошт модуляў па меры павелічэння колькасці выпрацоўванай энергіі. «Гэта дэманструе сілу даследаванняў у павышэнні эфектыўнасці прылад і зніжэнні кошту модуляў на ват», — сказаў Кардэл.
У артыкуле часопіса, аўтарамі якога з'яўляюцца Майкл Вудхаус і Эмілі Уорэн, адзначаецца, што эфектыўнасць модуляў з'яўляецца дынамічнай зменнай пры прагназаванні кошту шматслаёвых модуляў, паколькі многія іншыя зменныя змяніліся і будуць працягваць змяняцца, каб мець магчымасць дасягнуць узроўняў эфектыўнасці і даўгавечнасці, неабходных для камерцыйна жыццяздольных фотаэлектрычных сістэм. Шматслаёвыя модулі павінны мець эфектыўнасць не менш за 25%, каб быць канкурэнтаздольнымі па цане і выкарыстоўвацца з іншымі сонечнымі тэхналогіямі. Наступным крокам у камерцыялізацыі шматслаёвых халькагенідных/крэмніевых модуляў з'яўляецца павышэнне надзейнасці тэхналогіі і пашырэнне вобласці эфектыўных прылад да поўнапамернага модуля пры захаванні прадукцыйнасці.
