Factorul de idealitate este derivat din panta curbei dark-IV, Suns-Voc și, ocazional, a curbei Light-IV.

Ecuația de bază a celulei în întuneric este:

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

unde I este curentul prin diodă, V este tensiunea la bornele diodei, I0 este curentul de saturație în întuneric, n este factorul de idealitate și T este temperatura în kelvin. q și k sunt ambele constante. pentru V > 50 – 100 mV termenul -1 poate fi ignorat și astfel ecuația de mai sus se reduce la:

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

luând logaritmul ambelor părți ale ecuației rezultă:

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

La reprezentarea logaritmului natural al curentului în raport cu tensiunea, panta dă q/nkT, iar intercepția dă ln(I0). În celulele reale, factorul de idealitate depinde de tensiunea la nivelul celulei. Factorul de idealitate poate fi reprezentat grafic în funcție de tensiune sau poate fi dat ca o valoare unică. Deoarece factorul de idealitate variază în funcție de tensiune, în cazul în care este dat ca valoare unică, este necesar să se precizeze și intervalul de tensiune.

Deviațiile factorului de idealitate față de unu indică faptul că fie au loc mecanisme neobișnuite de recombinare, fie că recombinarea își schimbă amploarea. Astfel, factorul de idealitate este un instrument puternic pentru examinarea recombinării într-un dispozitiv. Măsurarea lui I0 este valabilă numai atunci când factorul de idealitate este stabil.

Există câteva probleme practice atunci când se măsoară factorii de idealitate:

• La tensiuni joase, rezistența de șunt (Rshunt)domină performanța dispozitivului și provoacă un vârf mare. De obicei, în practică nu este posibil să se corecteze efectele Rshunt.
• La tensiuni înalte, într-o curbă dark-IV, rezistența serie domină și acest lucru cauzează un vârf mare în curba factorului de idealitate la tensiuni înalte. Acest lucru poate fi atenuat prin utilizarea curbei Suns-Voc care, după cum s-a menționat mai devreme, oferă o curbă identică cu cea dark-IV, dar fără efectele rezistenței serie.
• Factorul de idealitate provine din diferențialul unui semnal, deci este foarte predispus la zgomot. Problemele de zgomot sunt deosebit de problematice în măsurătorile Suns-Voc. Pentru a reduce zgomotul, panta este de obicei luată ca o ajustare pe mai multe puncte.
• Efectele temperaturii sunt o problemă, în special dacă temperatura se schimbă în timpul măsurătorii.

Graficul animat al factorului de idealitate de mai jos arată efectele asupra unei curbe IV întunecate. Curba fără efecte rezistive este destul de simplă, la tensiuni joase factorul de idealitate este doi, la tensiuni înalte factorul de idealitate este unul. Odată ce sunt incluse efectele rezistive, curba devine destul de complicată. Dominarea de către Rshunt la tensiuni joase înseamnă că factorul de idealitate la tensiuni joase nu este valabil.

Factorul local de idealitate determinat din curba IV întunecată cu și fără efectele rezistenței parazite.

Măsurătorile IV întunecate ale celulelor de contact îngropate și ajustările factorului de idealitate locală extras. Curbele diferite provin din variația distanței față de marginea celulei. Factorii de idealitate extrași arată că curbele IV neobișnuite se datorează recombinării de margine (Imagine refăcută după McIntosh 1.

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