Moodulite efektiivsuse parandamine ja tootmisvõimsuse laiendamine mängivad teineteist täiendavat rolli metallhalogeniidkalkogeniidi/räni virnastatud päikesemoodulite maksumuse vähendamisel. USA energeetikaministeeriumi riikliku taastuvenergia labori (USA energeetikaministeeriumi riiklik taastuvenergia labor, NREL) teadlased tõid välja, et iga kuluefekt võib mängida sarnast rolli, olenevalt tootja võimest mooduli jõudlust laiendada ja parandada.
Enamik tänapäeval toodetavaid fotogalvaanilisi (PV) mooduleid põhinevad üheühenduselistel räni päikesepatareidel ning räni ja teise päikesepatareimaterjali (näiteks metallhalogeniidi) sidumisel kalkogeniidide (MHP-de) virna moodustamiseks saavad tootjad luua päikesemooduleid. See suudab rohkem päikesevalgust elektriks muuta kui ainult räni abil. See virnastamistehnoloogia on alles algusjärgus ja MHP-de integreerimiseks otsitakse mitmesuguseid võimalusi, kusjuures kulude ja jõudluse osas on palju teadmata. Selle lünga täitmiseks koostasid teadlased tootmiskulude mudeli, mis kasutab olemasolevaid seadmeid ja tarneahela laboriprotsesse, et võrrelda erinevaid võimalikke lähenemisviise mastaabis.
Teadlased uurisid erinevaid lähenemisviise virnastatud moodulite ehitamiseks ja võrdlesid tootmiskulude tundlikkust nende valmistamiseks kasutatud materjalide, seadme kihtide arvu, seadmete tootmiskulude, tehase asukoha ja muude tegurite suhtes. Nad leidsid, et tegurid, millel oli tootmiskuludele suurim mõju, olid tehase läbilaskevõime ja moodulite efektiivsus.
„Üks küsimustest, millele see artikkel vastab, on: mis on selle efektiivsuse väärtus?“ ütles ajakirjas Joule avaldatud artikli „Perovskiidi/räni tandem-päikesemoodulite tehnoökonoomiline analüüs“ juhtiv autor Jacob Cordell. „Peamine järeldus on see, et moodulite 2,5% absoluutse efektiivsuse kasv annab samaväärse kulude vähenemise võimsusühiku kohta kui tehase suuruse kahekordistamine.“
Kasutades nüüd avalikult kättesaadavat detailset kuluanalüüsi mudelit (DCAM), said teadlased testida mitmesuguseid stsenaariume, sealhulgas tehaste paigutamist maailma eri paigus ja erinevat tüüpi tootmisstiimuleid. Mudeli abil saavad ettevõtted ja teadlased seda lähteolukorda kasutada, et uurida, kuidas erinevad protsessid ja materjalid kulusid mõjutavad. Mudel ei käsitle nende moodulite energiatootlikkust ega eluiga, mis on aktiivsed uurimisvaldkonnad.
Alustades baasmudeliga, kus tootja toodab USA-s mooduleid 25-protsendilise efektiivsusega ja tema aastane tootmisvõimsus on 3 gigavatti, võrdlesid teadlased efektiivsust ja tootmissaagikust, et teha kindlaks, kuidas moodulite maksumus muutub toodetud energia hulga suurenedes. „See näitab uuringute võimet seadmete efektiivsuse parandamisel ja moodulite vati kohta käiva hinna vähendamisel,“ ütles Cordell.
Michael Woodhouse'i ja Emily Warreni kirjutatud ajakirjaartiklis märgitakse, et moodulite efektiivsus on virnastatud moodulite maksumuse ennustamisel dünaamiline muutuja, kuna paljud teised muutujad on muutunud ja muutuvad jätkuvalt, et saavutada kaubanduslikult elujõuliste päikesepaneelide jaoks vajalik efektiivsuse ja vastupidavuse tase. Virnastatud moodulid peavad olema hinna poolest konkurentsivõimelised ja neid saab kasutada koos teiste päikeseenergia tehnoloogiatega, et need oleksid vähemalt 25% efektiivsed. Järgmine samm kalkogeniid/räni virnastatud moodulite turustamisel on tehnoloogia töökindluse parandamine ja tõhusate seadmete ala laiendamine täismooduli suuruseni, säilitades samal ajal jõudluse.
