Współczynnik idealności uzyskuje się z nachylenia krzywej dark-IV, Suns-Voc i czasami Light-IV.

Podstawowe równanie ogniwa w ciemności jest następujące:

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

gdzie I jest prądem przez diodę, V jest napięciem przez diodę, I0 jest prądem nasycenia w ciemności, n jest współczynnikiem idealności, a T jest temperaturą w kelwinach. q i k są stałymi. dla V > 50 – 100 mV człon -1 można pominąć i tak powyższe równanie sprowadza się do:

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

Branie logarytmu z obu stron równania daje:

$ logarytm (I)=logarytm (I_{0}} prawo)+logarytm (\frac{q V}{n k T}prawo) V$$

Przy wykreślaniu logarytmu naturalnego prądu względem napięcia, nachylenie daje q/nkT, a intercepta daje ln(I0). W rzeczywistych ogniwach współczynnik idealności zależy od napięcia na ogniwie. Współczynnik idealności może być wykreślony jako funkcja napięcia lub może być podany jako pojedyncza wartość. Ponieważ współczynnik idealności zmienia się z napięciem, jeśli jest podawany jako pojedyncza wartość, należy również podać zakres napięcia.

Odchylenia współczynnika idealności od jedności wskazują, że albo zachodzą nietypowe mechanizmy rekombinacji, albo że rekombinacja zmienia się pod względem wielkości. Tak więc współczynnik idealności jest potężnym narzędziem do badania rekombinacji w urządzeniu. Pomiar I0 jest ważny tylko wtedy, gdy współczynnik idealności jest stabilny.

Przy pomiarze współczynnika idealności występuje kilka praktycznych problemów:

• Przy niskich napięciach rezystancja bocznika (Rshunt) dominuje w działaniu przyrządu i powoduje duży pik. W praktyce zwykle nie jest możliwe skorygowanie wpływu Rshunt.
• Przy wysokich napięciach w krzywej dark-IV dominuje rezystancja szeregowa, co powoduje duży pik na krzywej współczynnika idealności przy wysokich napięciach. Może to być złagodzone przez użycie krzywej Suns-Voc, która, jak wspomniano wcześniej, daje krzywą taką samą jak dark-IV, ale bez efektów rezystancji szeregowej.
• Współczynnik idealności pochodzi z różnicy sygnałów, więc jest bardzo podatny na szumy. Problemy z szumami są szczególnie problematyczne w pomiarach Suns-Voc. Aby zmniejszyć szum, nachylenie jest zwykle przyjmowane jako dopasowanie w kilku punktach.
• Wpływ temperatury jest problemem, szczególnie jeśli temperatura zmienia się podczas pomiaru.

Wykres animowany współczynnika idealności poniżej pokazuje wpływ na ciemną krzywą IV. Krzywa bez efektów rezystywnych jest dość prosta, przy niskich napięciach współczynnik idealności wynosi dwa, przy wysokich napięciach współczynnik idealności wynosi jeden. Po uwzględnieniu efektów rezystywnych krzywa staje się dość skomplikowana. Zdominowanie przez Rshunt przy niskich napięciach oznacza, że współczynnik idealności przy niskich napięciach nie jest ważny.

Lokalny współczynnik idealności wyznaczony z ciemnej krzywej IV z i bez wpływu rezystancji pasożytniczej.

Pomiary ciemnej krzywej IV dla zagrzebanych komórek kontaktowych i wyodrębnione dopasowania lokalnego współczynnika idealności. Różne krzywe wynikają ze zmiany odległości do krawędzi ogniwa. Wyodrębnione współczynniki idealności pokazują, że nietypowe krzywe IV były spowodowane rekombinacją krawędziową (Zdjęcie przerysowane 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.