من أجل إنتاج الخلايا الشمسية نحتاج إلى طاقة؛ لذا فإن دراسة عائد الطاقة على الطاقة المستثمرة مهمة. سنناقش هنا ميزان الطاقة لأغلى نوع، ألا وهو: الخلايا الشمسية المصنعة من السيليكون البلوري. ويتضمن استثمار الطاقة ذلك الخاص بإنتاج السيليكون وقوالبه وشرائحه وإنتاج الخلايا وتجميع الوحدات والتركيب. هناك معيار يمكن استخدامه لتقييم ميزان طاقة الخلايا الكهروضوئية ألا وهو «وقت الاسترداد» بوضع الخلايا الشمسية في ظروف إضاءة شمسية معينة، ستنتج طاقة في شكل كهرباء. ووقت الاسترداد هو عدد السنوات التي يستغرقها إنتاج كهرباء من قبل الخلايا الشمسية لتعويض الطاقة المستثمرة في عملية الإنتاج والتركيب. يمثل الشكل 1 تقديرًا متحفظًا لوقت الاسترداد للخلايا الشمسية المصنعة من السيليكون البلوري في ظل ظروف التشميس الأوروبية . بالنسبة لوسط أوروبا، التي معدل التشميس السنوي فيها W/m 1000 2 فإن وقت الاسترداد يساوي 3.6 سنوات. وحيث إن عمر هذه الخلايا بوجه عام 25 عامًا، فإن عائد الطاقة على الطاقة المستثمرة الخاص بها يساوي 7 وفي جنوب أوروبا وأغلب المناطق في الولايات المتحدة الأمريكية، يكون عائد الطاقة على الطاقة المستثمرة أكثر من 10 كما أن عائد الطاقة على الطاقة المستثمرة بالنسبة للخلايا الشمسية ذات الأغشية الرفيعة أفضل، لكن نظرًا لأن كفاءتها أقل، فهي تتطلب مساحة أكبر لإنتاج نفس مقدار الطاقة.

شكل 1: وقت الاسترداد للخلايا الشمسية المصنعة من السيليكون البلوري. تتضمن الطاقة المستثمرة لإنتاج خلية شمسية الطاقة المطلوبة لإنتاج السيليكون وقوالبه وشرائحه وإنتاج الخلايا والتركيب، وحتى في ظل ظروف التشميس غير المواتية، كما في وسط أوروبا، فإن وقت استردادها يكون أقل من 15 بالمائة من عمرها، مما يجعل عائد الطاقة على طاقتها المستثمرة يساوي 7 .

مواضيع ذات صلة

الطاقة الجيوحرارية

فيزياء الطاقة: من الوقود الأحفوري إلى المستقبل المستدام

الجوانب الاقتصادية للطاقة النووية وموافقة العامة

ستخدام طاقة النقل

المركبات البرية(بحث حول بدائل الطاقة في تشغيل النقل البري )

القطارات والطائرات والسفن (النقل و الطاقة )

الطاقة النووية والاستدامة

تحقيق توازن طاقة مستدام

مزايا المفاعل النووي الإندماجي

الطاقة النووية الإندماجية

أخطار تصاحب استغلال الطاقة النووية الانشطارية: تلوث البيئة بالمواد المشعة

أخطار تصاحب استغلال الطاقة النووية الانشطارية: تلوث البيئة حراريا