Faktor ideality se odvozuje ze sklonu křivek Dark-IV, Suns-Voc a příležitostně Light-IV.

Základní rovnice článku ve tmě je:

$$I=I_{0}\left(\exp \left(\frac{q V}{n k T}\right)-1\right)$$

kde I je proud procházející diodou, V je napětí na diodě, I0 je proud nasycení ve tmě, n je faktor ideality a T je teplota v kelvinech. q a k jsou konstanty. pro V > 50 – 100 mV lze člen -1 zanedbat, a tak se výše uvedená rovnice redukuje na:

$$I=I_{0} \exp \left(\frac{q V}{n k T}\right)$$

při logaritmování obou stran rovnice dostaneme:

$$\ln (I)=\ln\left(I_{0}\right)+\left(\frac{q V}{n k T}\right) V$$

Při vynesení přirozeného logaritmu proudu vůči napětí dostaneme sklon q/nkT a průsečík ln(I0). Ve skutečných článcích závisí činitel ideality na napětí na článku. Faktor ideality může být vynesen buď jako funkce napětí, nebo může být uveden jako jediná hodnota. Protože se faktor ideality mění s napětím, je třeba v případě, že je uveden jako jediná hodnota, uvést také rozsah napětí.

Odchylky faktoru ideality od jedničky naznačují, že buď dochází k neobvyklým rekombinačním mechanismům, nebo že se mění velikost rekombinace. Faktor ideality je tedy mocným nástrojem pro zkoumání rekombinace v zařízení. Měření I0 je platné pouze tehdy, když je činitel ideality stabilní.

Při měření činitelů ideality existuje několik praktických problémů:

• Při nízkých napětích bočníkový odpor (Rshunt)dominuje výkonu zařízení a způsobuje velkou špičku. V praxi obvykle není možné korigovat vliv Rshunt.
• Při vysokých napětích na křivce dark-IV dominuje sériový odpor a to způsobuje velkou špičku na křivce činitele ideality při vysokých napětích. To lze zmírnit použitím křivky Suns-Voc, která, jak bylo uvedeno dříve, poskytuje stejnou křivku jako křivka dark-IV, ale bez vlivu sériového odporu.
• Činitel ideality pochází z diferenciálu signálu, takže je velmi náchylný k šumu. Problémy se šumem jsou problematické zejména při měřeních Suns-Voc. Pro snížení šumu se obvykle bere sklon jako fit přes několik bodů.
• Vliv teploty je problémem, zejména pokud se teplota během měření mění.

Níže uvedený animovaný graf faktoru ideality ukazuje vliv na tmavou křivku IV. Křivka bez odporových efektů je poměrně jednoduchá, při nízkých napětích je činitel ideality dva, při vysokých napětích je činitel ideality jedna. Po zahrnutí odporových efektů se křivka stává poměrně komplikovanou. Dominance Rshuntu při nízkých napětích znamená, že činitel ideality při nízkých napětích neplatí.

Lokální faktor ideality určený z tmavé IV křivky s účinky parazitního odporu a bez nich.

Měření tmavé IV pohřbených kontaktních článků a extrahované shody lokálního činitele ideality. Rozdílné křivky jsou z proměnlivé vzdálenosti od okraje článku. Extrahované faktory ideality ukazují, že neobvyklé křivky IV byly způsobeny hranovou rekombinací (Obrázek převzat z McIntosh 1.

• 1. K. R. McIntosh and Honsberg, C. B., „The Influence of Edge Recombination on a Solar Cell’s IV Curve“, 16th European Photovoltaic Solar Energy Conference. 2000.