Az idealitási tényezőt a dark-IV, a Suns-Voc és esetenként a Light-IV görbe meredekségéből vezetik le.

A cellák alapegyenlete sötétben a következő:

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

hol I az áram a diódán keresztül, V a diódán keresztüli feszültség, I0 a sötét telítési áram, n az idealitási tényező és T a hőmérséklet kelvinben. q és k egyaránt konstansok. V > 50 – 100 mV esetén a -1 tag figyelmen kívül hagyható, így a fenti egyenlet a következőre redukálódik:

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

az egyenlet mindkét oldalának logaritmusát véve megkapjuk:

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

Az áram természetes logaritmusát a feszültséggel szemben ábrázolva a meredekség q/nkT, a metszéspont pedig ln(I0). Valós cellákban az idealitási tényező a cellán keresztüli feszültségtől függ. Az idealitási tényezőt vagy a feszültség függvényében ábrázolhatjuk, vagy megadhatjuk egyetlen értékként. Mivel az idealitási tényező a feszültséggel változik, ha egyetlen értékként adjuk meg, a feszültségtartományt is meg kell adni.

Az idealitási tényező egytől való eltérése azt jelzi, hogy vagy szokatlan rekombinációs mechanizmusok zajlanak, vagy a rekombináció nagysága változik. Az idealitási faktor tehát hatékony eszköz az eszközben zajló rekombináció vizsgálatára. Az I0 mérése csak akkor érvényes, ha az idealitási faktor stabil.

Az idealitási faktor mérésekor számos gyakorlati probléma merül fel:

• Alacsony feszültségeknél a söntellenállás (Rshunt)uralja az eszköz teljesítményét, és nagy csúcsot okoz. A gyakorlatban általában nem lehetséges az Rshunt hatásának korrekciója.
• Nagyfeszültségen a sötét-IV görbében a soros ellenállás dominál, és ez nagy csúcsot okoz az idealitási tényező görbéjén nagyfeszültségen. Ez enyhíthető a Suns-Voc görbe használatával, amely, mint korábban említettük, a dark-IV görbével megegyező görbét ad, de a soros ellenállás hatása nélkül.
• Az idealitási tényező a jel differenciáljából származik, így nagyon érzékeny a zajra. A zajproblémák különösen a Suns-Voc méréseknél jelentenek problémát. A zaj csökkentése érdekében a meredekséget általában több ponton történő illesztésként veszik.
• A hőmérséklet hatása különösen akkor jelent problémát, ha a hőmérséklet a mérés során változik.

A lenti idealitási tényező animált grafikonja a sötét IV görbére gyakorolt hatásokat mutatja. Az ellenálláshatások nélküli görbe meglehetősen egyszerű, alacsony feszültségeknél az idealitási tényező kettő, magas feszültségeknél az idealitási tényező egy. Amint az ellenállási hatásokat is figyelembe vesszük, a görbe meglehetősen bonyolulttá válik. Az Rshunt dominanciája alacsony feszültségeken azt jelenti, hogy az idealitási tényező alacsony feszültségeken nem érvényes.

A sötét IV görbéből meghatározott lokális idealitási tényező a parazita ellenállás hatásaival és anélkül.

Temetett kontaktcellák sötét IV mérései és a kivont lokális idealitási tényező illesztése. A különböző görbék a cella szélétől való távolság változtatásából származnak. A kivont idealitási faktorok azt mutatják, hogy a szokatlan IV-görbék a perem rekombinációjának köszönhetőek (A kép McIntosh 1.

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