Poboljšanje učinkovitosti modula i proširenje proizvodnih kapaciteta igraju komplementarne uloge u smanjenju troškova solarnih modula složenih od metal-halogenid-halkogenida/silicij. Istraživači Nacionalnog laboratorija za obnovljivu energiju Ministarstva energetike SAD-a (Nacionalni laboratorij za obnovljivu energiju Ministarstva energetike SAD-a, NREL) istaknuli su da: svaka troškovna poluga može igrati sličnu ulogu, ovisno o sposobnosti proizvođača da proširi i poboljša performanse modula.
Većina fotonaponskih (PV) modula koji se danas proizvode temelji se na jednospojnim silicijskim solarnim ćelijama, a spajanjem silicija s drugim materijalom solarnih ćelija (kao što je metalni halogenid) kako bi se formirao snop halkogenida (MHP), proizvođači mogu stvoriti solarne module. To može pretvoriti više sunčeve svjetlosti u električnu energiju nego sam silicij. Ova tehnologija slaganja još je u ranoj fazi i traži se niz opcija za integraciju MHP-ova, s mnogim nepoznanicama u smislu troškova i performansi. Kako bi riješili ovaj jaz, istraživači su konstruirali model troškova proizvodnje koji će koristiti postojeće uređaje i laboratorijske procese opskrbnog lanca kako bi usporedili različite moguće pristupe u velikim razmjerima.
Istraživači su ispitali različite pristupe izgradnji složenih modula i usporedili osjetljivost troškova proizvodnje na materijale korištene za njihovu izradu, broj slojeva uređaja, troškove proizvodnje uređaja, lokaciju tvornice i druge čimbenike. Otkrili su da su čimbenici koji su imali najveći utjecaj na troškove proizvodnje bili protok tvornice i učinkovitost modula.
„Jedno od pitanja na koje ovaj rad odgovara jest: koja je vrijednost ove učinkovitosti?“, rekao je Jacob Cordell, glavni autor rada „Tehnoekonomska analiza perovskitno/silicijskih tandemskih solarnih modula“, objavljenog u časopisu Joule. „Ključna je stvar da apsolutno povećanje učinkovitosti od 2,5% u modulima pruža isto smanjenje troškova po jedinici kapaciteta kao i udvostručenje veličine postrojenja.“
Koristeći sada javno dostupan model detaljne analize troškova (DCAM), istraživači su mogli testirati različite scenarije, uključujući lociranje postrojenja u različitim dijelovima svijeta i različite vrste poticaja za proizvodnju. Korištenjem modela, tvrtke i istraživači mogu koristiti ovu osnovu za ispitivanje kako različiti procesi i materijali utječu na troškove. Model se ne bavi energetskom produktivnošću ili vijekom trajanja ovih modula, što su aktivna područja istraživanja.
Počevši od osnovnog modela proizvođača modula s učinkovitošću od 25 posto, s godišnjim proizvodnim kapacitetom od 3 gigavata u SAD-u, istraživači su usporedili učinkovitost i prinos proizvodnje kako bi utvrdili kako se trošak modula mijenja s povećanjem količine proizvedene energije. „Ovo pokazuje snagu istraživanja u poboljšanju učinkovitosti uređaja i smanjenju cijene modula po vatu“, rekao je Cordell.
Članak u časopisu, čiji su autori Michael Woodhouse i Emily Warren, napominje da je učinkovitost modula dinamička varijabla u predviđanju troškova složenih modula jer su se mnoge druge varijable promijenile i nastavit će se mijenjati kako bi se mogle postići razine učinkovitosti i trajnosti potrebne za komercijalno isplative fotonaponske sustave. Složeni moduli moraju biti učinkoviti najmanje 25% kako bi bili konkurentni po cijeni i koristili se s drugim solarnim tehnologijama. Sljedeći korak u komercijalizaciji složenih modula od halkogenida/silicija je poboljšanje pouzdanosti tehnologije i proširenje područja učinkovitih uređaja na punu veličinu modula uz održavanje performansi.
