Metal halojenür kalkojenür/silikon katmanlı güneş modüllerinin maliyetini düşürmede modül verimliliğinin artırılması ve üretim kapasitesinin genişletilmesi birbirini tamamlayıcı roller oynamaktadır. ABD Enerji Bakanlığı Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL) araştırmacıları, her bir maliyet düşürücü unsurun, üreticinin modülün performansını artırma ve geliştirme yeteneğine bağlı olarak benzer bir rol oynayabileceğini belirtmiştir.
Günümüzde üretilen fotovoltaik (PV) modüllerin çoğu tek bağlantılı silikon güneş hücrelerine dayanmaktadır ve üreticiler, silikonu başka bir güneş hücresi malzemesiyle (örneğin metal halojenür) birleştirerek kalkojenit yığını (MHP) oluşturarak güneş modülleri üretebilirler. Bu, tek başına silikondan daha fazla güneş ışığını elektriğe dönüştürebilir. Bu yığınlama teknolojisi henüz başlangıç aşamasındadır ve MHP'leri entegre etmek için maliyet ve performans açısından birçok bilinmeyen içeren çeşitli seçenekler aranmaktadır. Bu boşluğu gidermek için araştırmacılar, mevcut cihazları ve tedarik zinciri laboratuvar süreçlerini kullanarak farklı olası yaklaşımları ölçekte karşılaştıracak bir üretim maliyet modeli oluşturmuştur.
Araştırmacılar, istiflenmiş modüllerin yapımına yönelik çeşitli yaklaşımları incelediler ve üretim maliyetlerinin, bunların yapımında kullanılan malzemelere, cihaz katmanlarının sayısına, cihazların üretim maliyetine, fabrikanın konumuna ve diğer faktörlere olan duyarlılığını karşılaştırdılar. Üretim maliyetleri üzerinde en büyük etkiye sahip faktörlerin fabrika verimliliği ve modül verimliliği olduğunu buldular.
Joule dergisinde yayınlanan "Perovskit/silikon tandem güneş modüllerinin teknik-ekonomik analizi" başlıklı makalenin baş yazarı Jacob Cordell, "Bu makalenin yanıtladığı sorulardan biri şu: Bu verimliliğin değeri nedir?" dedi. "Önemli bir sonuç şu ki, modüllerdeki %2,5'lik mutlak verimlilik artışı, kapasite birimi başına maliyet düşüşünü, tesisin boyutunu ikiye katlamakla aynı seviyeye getiriyor."
Artık kamuya açık olan Detaylı Maliyet Analizi Modeli (DCAM) kullanılarak, araştırmacılar dünyanın farklı bölgelerinde tesis kurma ve farklı üretim teşvikleri türleri de dahil olmak üzere çeşitli senaryoları test edebildiler. Bu model sayesinde şirketler ve araştırmacılar, farklı süreçlerin ve malzemelerin maliyetleri nasıl etkilediğini incelemek için bu temel verileri kullanabilirler. Model, aktif araştırma alanları olan bu modüllerin enerji verimliliğini veya ömrünü ele almamaktadır.
Araştırmacılar, ABD'de yıllık 3 gigawatt üretim kapasitesine sahip ve %25 verimlilikle modül üreten bir üreticinin temel modelinden yola çıkarak, üretilen güç miktarı arttıkça modüllerin maliyetinin nasıl değiştiğini belirlemek için verimliliği ve üretim verimini karşılaştırdılar. Cordell, "Bu, cihaz verimliliğini artırmada ve modüllerin watt başına maliyetini düşürmede araştırmanın gücünü gösteriyor" dedi.
Michael Woodhouse ve Emily Warren tarafından kaleme alınan dergi makalesinde, istiflenmiş modüllerin maliyetini tahmin etmede modül verimliliğinin dinamik bir değişken olduğu belirtiliyor; çünkü ticari olarak uygulanabilir fotovoltaik sistemler için gerekli verimlilik ve dayanıklılık seviyelerine ulaşılabilmesi için birçok başka değişken değişti ve değişmeye devam edecek. İstiflenmiş modüllerin fiyat açısından rekabetçi olabilmesi ve diğer güneş enerjisi teknolojileriyle birlikte kullanılabilmesi için en az %25 verimli olması gerekiyor. Kalkojenit/silikon istiflenmiş modüllerin ticarileştirilmesindeki bir sonraki adım, teknolojinin güvenilirliğini artırmak ve performansı korurken verimli cihazların alanını tam modül boyutuna genişletmektir.
