שיפור יעילות המודולים והרחבת כושר הייצור ממלאים תפקידים משלימים בהפחתת עלות המודולים הסולאריים המורכבים מ- Metal Halide Chalcogenide/Silicon. חוקרי המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת של משרד האנרגיה האמריקאי (NREL) ציינו כי: לכל מינוף עלות יכול להיות תפקיד דומה, בהתאם ליכולתו של היצרן להרחיב ולשפר את ביצועי המודול.
רוב המודולים הפוטו-וולטאיים (PV) המיוצרים כיום מבוססים על תאי סיליקון סולאריים בעלי צומת יחיד, ועל ידי זיווג סיליקון עם חומר תאים סולאריים אחר (כגון הליד מתכת) ליצירת ערימה של כלקוגנידים (MHPs), יצרנים יכולים ליצור מודולים סולאריים. זה יכול להמיר יותר אור שמש לחשמל מאשר סיליקון בלבד. טכנולוגיית הערימה הזו עדיין בשלביה הראשונים, ויש מגוון אפשרויות הנמצאות בחיפוש לשילוב MHPs, עם גורמים רבים שאינם ידועים מבחינת עלות וביצועים. כדי להתמודד עם פער זה, החוקרים בנו מודל עלויות ייצור שישתמש במכשירים קיימים ובתהליכי מעבדה בשרשרת האספקה כדי להשוות גישות אפשריות שונות בקנה מידה גדול.
החוקרים בחנו גישות שונות לבניית מודולים מוערמים והשוו את רגישות עלויות הייצור לחומרים המשמשים לייצורם, מספר שכבות ההתקן, עלות ייצור ההתקן, מיקום המפעל וגורמים נוספים. הם מצאו כי הגורמים שהשפיעו ביותר על עלויות הייצור היו תפוקת המפעל ויעילות המודול.
"אחת השאלות שמאמר זה עונה עליה היא: מהו הערך של יעילות זו?", אמר ג'ייקוב קורדל, המחבר הראשי של המאמר "ניתוח טכנו-אקונומי של מודולים סולאריים טנדם פרובסקיט/סיליקון", שפורסם בכתב העת Joule. "מסקנה מרכזית היא שרווח היעילות המוחלט של 2.5% במודולים מספק את אותה הפחתת עלויות ליחידת קיבולת כמו הכפלת גודל המפעל."
באמצעות מודל ניתוח העלויות המפורט (DCAM) הזמין כעת לציבור, הצליחו החוקרים לבחון מגוון תרחישים, כולל מיקום מפעלים בחלקים שונים של העולם וסוגים שונים של תמריצי ייצור. באמצעות המודל, חברות וחוקרים יכולים להשתמש בנקודת בסיס זו כדי לבחון כיצד תהליכים וחומרים שונים משפיעים על העלויות. המודל אינו מתייחס לתפוקה האנרגטית או למשך החיים של מודולים אלה, שהם תחומי מחקר פעילים.
החוקרים החלו עם מודל בסיסי של יצרן המייצר מודולים ביעילות של 25 אחוז, עם כושר ייצור שנתי של 3 ג'יגה-וואט בארה"ב, והשוו את היעילות ואת תפוקות הייצור כדי לקבוע כיצד עלות המודולים משתנה ככל שכמות החשמל המופקת עולה. "זה מדגים את כוחו של המחקר בשיפור יעילות המכשירים ובהפחתת העלות לוואט של מודולים", אמר קורדל.
המאמר בכתב העת, שנכתב על ידי מייקל וודהאוס ואמילי וורן, מציין כי יעילות המודולים היא משתנה דינמי בחיזוי עלות המודולים המוערמים, משום שמשתנים רבים אחרים השתנו וימשיכו להשתנות על מנת שיוכלו להשיג את רמות היעילות והעמידות הנדרשות עבור אנרגיה פוטו-וולטאית בת קיימא מסחרית. מודולים מוערמים חייבים להיות בעלי יעילות של לפחות 25% כדי להיות תחרותיים במחיר וישמשו עם טכנולוגיות סולאריות אחרות. השלב הבא במסחור מודולים מוערמים של כלקוגניד/סיליקון הוא שיפור אמינות הטכנולוגיה והרחבת תחום המכשירים היעילים לגודל מודול מלא תוך שמירה על ביצועים.
