Meningkatkan efisiensi modul dan memperluas kapasitas manufaktur memainkan peran komplementer dalam mengurangi biaya modul surya tumpuk metal halida kalkogenida/silikon. Para peneliti dari Laboratorium Energi Terbarukan Nasional Departemen Energi AS (NREL) menunjukkan bahwa: setiap pengungkit biaya dapat memainkan peran serupa, tergantung pada kemampuan produsen untuk memperluas dan meningkatkan kinerja modul.
Sebagian besar modul fotovoltaik (PV) yang diproduksi saat ini didasarkan pada sel surya silikon sambungan tunggal, dan dengan memasangkan silikon dengan material sel surya lain (seperti halida logam) untuk membentuk tumpukan kalkogenida (MHP), produsen dapat membuat modul surya. Hal ini dapat mengubah lebih banyak sinar matahari menjadi listrik daripada silikon saja. Teknologi penumpukan ini masih dalam tahap awal, dan ada berbagai pilihan yang dicari untuk mengintegrasikan MHP, dengan banyak hal yang belum diketahui dalam hal biaya dan kinerja. Untuk mengatasi kesenjangan ini, para peneliti membangun model biaya manufaktur yang akan menggunakan perangkat yang ada dan proses laboratorium rantai pasokan untuk membandingkan berbagai pendekatan yang mungkin dilakukan dalam skala besar.
Para peneliti meneliti berbagai pendekatan untuk membangun modul bertumpuk dan membandingkan sensitivitas biaya manufaktur terhadap bahan yang digunakan untuk membuatnya, jumlah lapisan perangkat, biaya produksi perangkat, lokasi pabrik, dan faktor-faktor lainnya. Mereka menemukan bahwa faktor-faktor yang memiliki dampak terbesar pada biaya manufaktur adalah kapasitas produksi pabrik dan efisiensi modul.
"Salah satu pertanyaan yang dijawab oleh makalah ini adalah: berapa nilai dari efisiensi ini?" kata Jacob Cordell, penulis utama makalah "Analisis teknoekonomi modul surya tandem perovskit/silikon," yang diterbitkan dalam jurnal Joule. "Kesimpulan utamanya adalah bahwa peningkatan efisiensi absolut sebesar 2,5% pada modul memberikan pengurangan biaya per unit kapasitas yang sama dengan menggandakan ukuran pembangkit."
Dengan menggunakan Model Analisis Biaya Terperinci (DCAM) yang kini tersedia untuk umum, para peneliti dapat menguji berbagai skenario, termasuk penempatan pabrik di berbagai belahan dunia dan berbagai jenis insentif manufaktur. Dengan menggunakan model ini, perusahaan dan peneliti dapat menggunakan dasar ini untuk memeriksa bagaimana berbagai proses dan material memengaruhi biaya. Model ini tidak membahas produktivitas energi atau masa pakai modul-modul ini, yang merupakan bidang penelitian aktif.
Dimulai dengan model dasar dari produsen yang membuat modul dengan efisiensi 25 persen, dengan kapasitas produksi tahunan 3 gigawatt di AS, para peneliti membandingkan efisiensi dan hasil produksi untuk menentukan bagaimana biaya modul bervariasi seiring dengan peningkatan jumlah daya yang dihasilkan. "Ini menunjukkan kekuatan penelitian dalam meningkatkan efisiensi perangkat dan mengurangi biaya per watt modul," kata Cordell.
Artikel jurnal tersebut, yang ditulis oleh Michael Woodhouse dan Emily Warren, mencatat bahwa efisiensi modul merupakan variabel dinamis dalam memprediksi biaya modul bertumpuk karena banyak variabel lain telah berubah dan akan terus berubah agar dapat mencapai tingkat efisiensi dan daya tahan yang dibutuhkan untuk PV yang layak secara komersial. Modul bertumpuk harus memiliki efisiensi minimal 25% agar kompetitif secara harga dan dapat digunakan dengan teknologi surya lainnya. Langkah selanjutnya dalam komersialisasi modul bertumpuk kalkogenida/silikon adalah meningkatkan keandalan teknologi dan memperluas area perangkat efisien ke ukuran modul penuh sambil mempertahankan kinerja.
