Idealitetsfaktoren er afledt af hældningen af mørk-IV-, Suns-Voc- og lejlighedsvis Light-IV-kurven.

Den grundlæggende celleligning i mørke er:

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

hvor I er strømmen gennem dioden, V er spændingen over dioden, I0 er den mørke mætningsstrøm, n er idealitetsfaktoren og T er temperaturen i kelvin. q og k er begge konstanter. for V > 50 – 100 mV kan -1-termen ignoreres, og derfor reduceres ovenstående ligning til:

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

tager man logaritmen af begge sider af ligningen, får man:

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

$$ Når man plotter den naturlige logaritme af strømmen mod spændingen, giver hældningen q/nkT, og skæringspunktet giver ln(I0). I virkelige celler afhænger idealitetsfaktoren af spændingen over cellen. Idealitetsfaktoren kan enten plottes som en funktion af spændingen, eller den kan angives som en enkelt værdi. Da idealitetsfaktoren varierer med spændingen, skal spændingsområdet også angives, hvis den angives som en enkelt værdi.

Afvigelser i idealitetsfaktoren fra 1 indikerer, at der enten finder usædvanlige rekombinationsmekanismer sted, eller at rekombinationen ændrer omfanget. Idealitetsfaktoren er således et effektivt redskab til undersøgelse af rekombinationen i en enhed. Målingen af I0 er kun gyldig, når idealitetsfaktoren er stabil.

Der er flere praktiske problemer ved måling af idealitetsfaktorer:

• Ved lave spændinger dominerer shuntmodstanden (Rshunt)enhedens ydeevne og forårsager en stor spids. Det er normalt ikke muligt i praksis at korrigere for virkningerne af Rshunt.
• Til høje spændinger i en mørk-IV-kurve dominerer seriemodstanden, og dette forårsager en stor top i idealitetsfaktorkurven ved høje spændinger. Dette kan afhjælpes ved at anvende Suns-Voc-kurven, der som tidligere nævnt giver en kurve, der svarer til dark-IV, men uden seriemodstandens virkninger.
• Idealitetsfaktoren kommer fra differentialet af et signal, så den er meget tilbøjelig til at være udsat for støj. Støjproblemer er særligt problematiske ved Suns-Voc-målinger. For at reducere støjen tages hældningen normalt som en tilpasning over flere punkter.
• Temperaturpåvirkningerne er et problem, især hvis temperaturen ændres under målingen.

Den animerede graf med idealitetsfaktoren nedenfor viser virkningerne på en mørk IV-kurve. Kurven uden resistive effekter er ganske enkel, ved lave spændinger er idealitetsfaktoren to, ved høje spændinger er idealitetsfaktoren en. Når de resistive virkninger er inkluderet, bliver kurven ret kompliceret. Rshunt’s dominans ved lave spændinger betyder, at idealitetsfaktoren ved lave spændinger ikke er gyldig.

Lokal idealitetsfaktor bestemt ud fra den mørke IV-kurve med og uden virkningerne af parasitmodstanden.

Dunkle IV-målinger af begravede kontaktceller og de ekstraherede tilpasninger af den lokale idealitetsfaktor. De forskellige kurver er fra variation af afstanden til cellekanten. De ekstraherede idealitetsfaktorer viser, at de usædvanlige IV-kurver skyldes kantrekombination (Billedet er gengivet fra McIntosh 1.

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