მოდულის ეფექტურობის გაუმჯობესება და წარმოების სიმძლავრის გაფართოება ერთმანეთს ავსებს მეტალის ჰალოგენიდური ქალკოგენიდის/სილიციუმის ერთმანეთზე დაწყობილი მზის მოდულების ღირებულების შემცირებაში. აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტის განახლებადი ენერგიის ეროვნული ლაბორატორიის (აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტის განახლებადი ენერგიის ეროვნული ლაბორატორია, NREL) მკვლევარებმა აღნიშნეს, რომ: თითოეულ ხარჯთაღრიცხვის ბერკეტს შეუძლია მსგავსი როლი შეასრულოს, რაც დამოკიდებულია მწარმოებლის შესაძლებლობაზე, გააფართოვოს და გააუმჯობესოს მოდულის მუშაობა.
დღეს წარმოებული ფოტოელექტრული (PV) მოდულების უმეტესობა დაფუძნებულია ერთშეერთებადი სილიკონის მზის უჯრედებზე და სილიციუმის სხვა მზის უჯრედის მასალასთან (მაგალითად, ლითონის ჰალოიდთან) შეწყვილებით ქალკოგენიდების (MHP) დასტის შესაქმნელად, მწარმოებლებს შეუძლიათ შექმნან მზის მოდულები. ამან შეიძლება მეტი მზის სინათლე გარდაქმნას ელექტროენერგიად, ვიდრე მხოლოდ სილიციუმს. დასტის ეს ტექნოლოგია ჯერ კიდევ ადრეულ ეტაპზეა და MHP-ების ინტეგრირების მრავალი ვარიანტი განიხილება, რომელთა ღირებულება და შესრულება ბევრ რამეში უცნობია. ამ ხარვეზის აღმოსაფხვრელად, მკვლევარებმა შექმნეს წარმოების ღირებულების მოდელი, რომელიც გამოიყენებს არსებულ მოწყობილობებსა და მიწოდების ჯაჭვის ლაბორატორიულ პროცესებს, რათა მასშტაბურად შეადაროს სხვადასხვა შესაძლო მიდგომა.
მკვლევრებმა შეისწავლეს ერთმანეთზე დაწყობილი მოდულების აგების სხვადასხვა მიდგომა და შეადარეს წარმოების ხარჯების მგრძნობელობა მათი დასამზადებლად გამოყენებულ მასალებთან, მოწყობილობის ფენების რაოდენობასთან, მოწყობილობების წარმოების ღირებულებასთან, ქარხნის მდებარეობასთან და სხვა ფაქტორებთან მიმართებაში. მათ აღმოაჩინეს, რომ ფაქტორები, რომლებსაც ყველაზე დიდი გავლენა ჰქონდათ წარმოების ხარჯებზე, იყო ქარხნის გამტარუნარიანობა და მოდულის ეფექტურობა.
„ერთ-ერთი კითხვა, რომელსაც ეს ნაშრომი პასუხობს, არის: რა არის ამ ეფექტურობის ღირებულება?“ - განაცხადა ჯეიკობ კორდელმა, ჟურნალ Joule-ში გამოქვეყნებული ნაშრომის „პეროვსკიტი/სილიკონის ტანდემური მზის მოდულების ტექნოეკონომიკური ანალიზის“ წამყვანმა ავტორმა. „მთავარი დასკვნა ის არის, რომ მოდულებში აბსოლუტური ეფექტურობის 2.5%-იანი ზრდა უზრუნველყოფს იმავე ხარჯების შემცირებას სიმძლავრის ერთეულზე, როგორც ქარხნის ზომის გაორმაგება“.
ამჟამად საჯაროდ ხელმისაწვდომი დეტალური ხარჯების ანალიზის მოდელის (DCAM) გამოყენებით, მკვლევრებმა შეძლეს სხვადასხვა სცენარის ტესტირება, მათ შორის მსოფლიოს სხვადასხვა კუთხეში ქარხნების განთავსებისა და წარმოების სხვადასხვა ტიპის სტიმულების. მოდელის გამოყენებით, კომპანიებსა და მკვლევარებს შეუძლიათ გამოიყენონ ეს საბაზისო დონე იმის შესასწავლად, თუ როგორ მოქმედებს სხვადასხვა პროცესები და მასალები ხარჯებზე. მოდელი არ ითვალისწინებს ამ მოდულების ენერგოპროდუქტიულობას ან სიცოცხლის ხანგრძლივობას, რომლებიც კვლევის აქტიურ სფეროებს წარმოადგენს.
აშშ-ში 3 გიგავატის წლიური წარმოების სიმძლავრით 25 პროცენტიანი ეფექტურობის მქონე მოდულების წარმოების საბაზისო მოდელით დაწყებული, მკვლევრებმა შეადარეს ეფექტურობა და წარმოების მოსავლიანობა, რათა დაედგინათ, თუ როგორ იცვლება მოდულების ღირებულება გამომუშავებული ენერგიის რაოდენობის ზრდასთან ერთად. „ეს აჩვენებს კვლევის ძალას მოწყობილობის ეფექტურობის გაუმჯობესებასა და მოდულების ერთ ვატზე ღირებულების შემცირებაში“, - თქვა კორდელმა.
ჟურნალის სტატიაში, რომლის ავტორებიც მაიკლ ვუდჰაუსი და ემილი უორენი არიან, აღნიშნულია, რომ მოდულის ეფექტურობა დინამიური ცვლადია დაწყობილი მოდულების ღირებულების პროგნოზირებისას, რადგან ბევრი სხვა ცვლადი შეიცვალა და გააგრძელებს ცვლილებას კომერციულად სიცოცხლისუნარიანი ფოტოელექტრული ენერგიისთვის საჭირო ეფექტურობისა და გამძლეობის დონის მისაღწევად. დაწყობილი მოდულები უნდა იყოს მინიმუმ 25%-ით ეფექტური, რათა იყოს ფასის მხრივ კონკურენტუნარიანი და გამოყენებული იყოს სხვა მზის ტექნოლოგიებთან ერთად. ქალკოგენიდის/სილიციუმის დაწყობილი მოდულების კომერციალიზაციის შემდეგი ნაბიჯი არის ტექნოლოგიის საიმედოობის გაუმჯობესება და ეფექტური მოწყობილობების არეალის გაფართოება მოდულის სრულ ზომამდე, მუშაობის შენარჩუნებით.
