Izboljšanje učinkovitosti modulov in širitev proizvodnih zmogljivosti igrata dopolnilno vlogo pri zmanjševanju stroškov sončnih modulov, zloženih iz kovinskih halogenidov, halkogenidov in silicija. Raziskovalci Nacionalnega laboratorija za obnovljivo energijo ameriškega ministrstva za energijo (Nacionalni laboratorij za obnovljivo energijo ameriškega ministrstva za energijo, NREL) so poudarili, da: vsak stroškovni vzvod ima lahko podobno vlogo, odvisno od proizvajalčeve sposobnosti širitve in izboljšanja delovanja modula.
Večina fotovoltaičnih (PV) modulov, ki se danes proizvajajo, temelji na silicijevih sončnih celicah z enim stikom. Z združevanjem silicija z drugim materialom za sončne celice (kot je kovinski halogenid) v sklad halkogenidov (MHP) lahko proizvajalci ustvarijo sončne module. To lahko pretvori več sončne svetlobe v električno energijo kot sam silicij. Ta tehnologija zlaganja je še vedno v zgodnji fazi in išče se vrsta možnosti za integracijo MHP, pri čemer je veliko neznank glede stroškov in zmogljivosti. Da bi odpravili to vrzel, so raziskovalci izdelali model proizvodnih stroškov, ki bo uporabil obstoječe naprave in laboratorijske procese dobavne verige za primerjavo različnih možnih pristopov v velikem obsegu.
Raziskovalci so preučili različne pristope k gradnji zloženih modulov in primerjali občutljivost proizvodnih stroškov na materiale, uporabljene za njihovo izdelavo, število plasti naprav, stroške proizvodnje naprav, lokacijo tovarne in druge dejavnike. Ugotovili so, da sta dejavnika, ki sta imela največji vpliv na proizvodne stroške, pretočnost tovarne in učinkovitost modulov.
»Eno od vprašanj, na katera ta članek odgovarja, je: kakšna je vrednost te učinkovitosti?« je dejal Jacob Cordell, glavni avtor članka »Tehnoekonomska analiza perovskitno/silicijevih tandemskih sončnih modulov«, objavljenega v reviji Joule. »Ključna ugotovitev je, da 2,5-odstotno absolutno povečanje učinkovitosti modulov zagotavlja enako zmanjšanje stroškov na enoto zmogljivosti kot podvojitev velikosti elektrarne.«
Z uporabo zdaj javno dostopnega modela podrobne analize stroškov (DCAM) so raziskovalci lahko preizkusili različne scenarije, vključno z lociranjem obratov v različnih delih sveta in različnimi vrstami spodbud za proizvodnjo. Z uporabo modela lahko podjetja in raziskovalci to izhodišče uporabijo za preučitev, kako različni procesi in materiali vplivajo na stroške. Model ne obravnava energetske produktivnosti ali življenjske dobe teh modulov, ki sta aktivni področji raziskav.
Raziskovalci so začeli z osnovnim modelom proizvajalca, ki v ZDA izdeluje module z 25-odstotno učinkovitostjo in letno proizvodno zmogljivostjo 3 gigavatov, ter primerjali učinkovitost in proizvodni donos, da bi ugotovili, kako se stroški modulov spreminjajo z naraščanjem količine proizvedene energije. »To dokazuje moč raziskav pri izboljšanju učinkovitosti naprav in zmanjševanju stroškov modulov na vat,« je dejal Cordell.
Članek v reviji, katerega avtorja sta Michael Woodhouse in Emily Warren, ugotavlja, da je učinkovitost modulov dinamična spremenljivka pri napovedovanju stroškov zloženih modulov, ker so se številne druge spremenljivke spremenile in se bodo še naprej spreminjale, da bi lahko dosegli raven učinkovitosti in vzdržljivosti, ki je potrebna za komercialno uspešno fotonapetostno energijo. Zloženi moduli morajo imeti vsaj 25-odstotno učinkovitost, da so cenovno konkurenčni in se lahko uporabljajo z drugimi sončnimi tehnologijami. Naslednji korak pri komercializaciji zloženih modulov iz halkogenidov/silicijevega je izboljšanje zanesljivosti tehnologije in razširitev področja učinkovitih naprav na polno velikost modula ob hkratnem ohranjanju zmogljivosti.
