Shockley–Queisser limit
ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ವಿಕಿರಣ ದಕ್ಷತೆಯ ಮಿತಿಯು (ವಿವರವಾದ ಸಮತೋಲನ ಮಿತಿ, ಶಾಕ್ಲಿ-ಕ್ವಿಸರ್ ಮಿತಿ, ಶಾಕ್ಲಿ ಕ್ವಿಸರ್ ದಕ್ಷತೆಯ ಮಿತಿ ಅಥವಾ ಎಸ್ಕ್ಯೂ ಮಿತಿ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ) ಸೌರ ಕೋಶದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಒಂದೇ ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವ ಸೌರ ಕೋಶದ ಗರಿಷ್ಠ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ದಕ್ಷತೆಯಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ವಿಲಿಯಂ ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಹ್ಯಾನ್ಸ್-ಜೋಚಿಮ್ ಕ್ವಿಸರ್ ಅವರು 1961 ರಲ್ಲಿ ಶಾಕ್ಲಿ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಿದರು, ಇದು 1.1 ಇ. ವಿ. ಯಲ್ಲಿ ಶೇಕಡಾ 30 ರಷ್ಟು ಗರಿಷ್ಠ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕ ಕೋಶಗಳೊಂದಿಗಿನ ಸೌರಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಈ ಮಿತಿಯು ಅತ್ಯಂತ ಮೂಲಭೂತವಾದದ್ದು ಮತ್ತು ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ಕೊಡುಗೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಮೊದಲ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವು 6000 ಕೆ ಕಪ್ಪು-ದೇಹದ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಸೌರ ವರ್ಣಪಟಲದ ಅಂದಾಜಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡಿತು. ನಂತರದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳು ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಜಾಗತಿಕ ಸೌರ ವರ್ಣಪಟಲ, ಎಎಮ್ 1.5 ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡಿವೆ ಮತ್ತು ಹಿಂಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈ ಕನ್ನಡಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ, ಇದು 1.34 ಇವಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಹೊಂದಿರುವ ಏಕ-ಜಂಕ್ಷನ್ ಸೌರ ಕೋಶಕ್ಕೆ ಗರಿಷ್ಠ ಸೌರ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು 33.16% ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಆದರ್ಶ ಸೌರ ಕೋಶದ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ (ಸುಮಾರು 1000 W/m2), ಕೇವಲ 33.7% ಅನ್ನು ಮಾತ್ರ ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು (337 W/m2). ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯ ಸೌರ ಕೋಶ ವಸ್ತು, ಸಿಲಿಕಾನ್, 1.1 eV ಯ ಕಡಿಮೆ ಅನುಕೂಲಕರ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಗರಿಷ್ಠ ದಕ್ಷತೆ ಸುಮಾರು 32 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟಿದೆ. ಆಧುನಿಕ ವಾಣಿಜ್ಯ ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಸುಮಾರು 24 ಪ್ರತಿಶತ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಜೀವಕೋಶದ ಮುಂಭಾಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲನ ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ತೆಳುವಾದ ತಂತಿಗಳಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಅಡಚಣೆಯಂತಹ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕಾಳಜಿಗಳಿಂದಾಗಿ ನಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಶಾಕ್ಲಿ-ಕ್ವೀಸರ್ ಮಿತಿಯು ಒಂದೇ ಪಿಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ; ಅನೇಕ ಪದರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಈ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿಸಬಲ್ಲವು (ಮತ್ತು ಮಾಡಬಲ್ಲವು), ಮತ್ತು ಸೌರ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಇತರ ಸೌರ ಶಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೂ ಸಹ. ವಿಪರೀತ ಮಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಅನಂತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪದರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬಹು-ಜಂಕ್ಷನ್ ಸೌರ ಕೋಶಕ್ಕೆ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಮಿತಿಯು 68.7% ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಅಥವಾ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಳಸುವುದು 86.8% ಆಗಿರುತ್ತದೆ (ಸೌರ ಕೋಶದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನೋಡಿ). ಹಿನ್ನೆಲೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ನಂತಹ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಅರೆವಾಹಕದಲ್ಲಿ, ಸೌರ ಕೋಶವನ್ನು ಎರಡು ಡೋಪ್ಡ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಒಂದು ಎನ್-ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕ, ಇದು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಪಿ-ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕ, ಇದು ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಕೊರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು "ಹೋಲ್ಗಳು" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ, ಕಾಣೆಯಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು "ತುಂಬಲು" ಎನ್-ರೀತಿಯ ಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಕೆಲವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಪಿ-ಪ್ರಕಾರಕ್ಕೆ ಹರಿಯುತ್ತವೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಸಮೀಕರಿಸಲು ಗಡಿಯುದ್ದಕ್ಕೂ ಸಾಕಷ್ಟು ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು ಪ್ರದೇಶವಾಗಿದೆ, ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್, ಅಲ್ಲಿ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳು ಖಾಲಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ನಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಈ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಸುಮಾರು 0.6 ವಿ ನಿಂದ 0.7 ವಿ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವನ್ನು ಸೂರ್ಯನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದಾಗ, ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಬರುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಅರೆವಾಹಕದ ಪಿ-ರೀತಿಯ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ನಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ವಾಹಕ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗೆ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತೇಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಫೋಟೋ ಎಕ್ಸೈಟೇಶನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಸರೇ ಸೂಚಿಸುವಂತೆ, ವಾಹಕ ಬ್ಯಾಂಡ್ನಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅರೆವಾಹಕದ ಸುತ್ತಲೂ ಚಲಿಸಲು ಮುಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ಜೀವಕೋಶದಾದ್ಯಂತ ಭಾರವನ್ನು ಇರಿಸಿದಾಗ, ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಪಿ-ರೀತಿಯ ಬದಿಯಿಂದ ಎನ್-ರೀತಿಯ ಬದಿಗೆ ಹರಿಯುತ್ತವೆ, ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುವಾಗ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಪಿ-ರೀತಿಯ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹಿಂತಿರುಗುತ್ತವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅವು ಬಿಟ್ಟುಹೋದ ವೇಲೆನ್ಸ್-ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಂಧ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಮರು-ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು. ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ, ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಒಳಬರುವ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರತಿ ಫೋಟಾನ್ನಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುವ ಮೂಲಕ ಶಾಕ್ಲಿ-ಕ್ವೀಸರ್ ಮಿತಿಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹಲವಾರು ಪರಿಗಣನೆಗಳಿವೆಃ ಸಂಪೂರ್ಣ ಶೂನ್ಯ (0 ಕೆಲ್ವಿನ್) ನಲ್ಲಿಲ್ಲದ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವು, ಕಪ್ಪು-ದೇಹದ ವಿಕಿರಣ ಪರಿಣಾಮದ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿರುವ ಕೋಶದಲ್ಲಿ, ಇದು ಜೀವಕೋಶದ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವ ಎಲ್ಲಾ ಶಕ್ತಿಯ ಸುಮಾರು 7 ಪ್ರತಿಶತವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶದಲ್ಲಿ ಕಳೆದುಹೋದ ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿಯು ಶಾಖವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಜೀವಕೋಶದಲ್ಲಿನ ಯಾವುದೇ ಅಸಮರ್ಥತೆಯು ಅದನ್ನು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದಾಗ ಜೀವಕೋಶದ ಉಷ್ಣಾಂಶವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶದ ಉಷ್ಣಾಂಶ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಹೊರಹೋಗುವ ವಿಕಿರಣ ಮತ್ತು ವಹನ ಮತ್ತು ಸಂವಹನದ ಮೂಲಕ ಶಾಖದ ನಷ್ಟವೂ ಸಹ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಸಮತೋಲನವನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಈ ಸಮತೋಲನವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 360 ಕೆಲ್ವಿನ್ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಜೀವಕೋಶಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತಮ್ಮ ಕೊಠಡಿ-ತಾಪಮಾನದ ರೇಟಿಂಗ್ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ದತ್ತಾಂಶಪಟ್ಟಿಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ತಾಪಮಾನ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು (ಎನ್. ಓ. ಸಿ. ಟಿ-ನಾಮಿನಲ್ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಸೆಲ್ ಟೆಂಪರೇಚರ್) ಎಂದು ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ "ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ಬಾಡಿ" ಗೆ, ಈ ವಿಕಿರಣದ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಭಾಗವು (ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಸಮಯದ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು "ಕೋಶ" ಕ್ಕೆ ನೀಡಲಾದ ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪ್ರದೇಶ) ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳು (ತರಂಗಾಂತರವು ಸಿಲಿಕಾನ್ಗೆ ಸುಮಾರು 1.1 ಮೈಕ್ರಾನ್ಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ), ಮತ್ತು ಈ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಒಂದು ಭಾಗವು (ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಟಿಸಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಹೋಲ್ಗಳ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಪ್ರವಾಹದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಬಹಳ ಸಣ್ಣ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಕೋಶದಾದ್ಯಂತದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಶೂನ್ಯವಾಗಿದ್ದಾಗ (ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಥವಾ ಬೆಳಕು ಇಲ್ಲ) ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಒಟ್ಟು ದರವು (ಕೆಳಗೆ ನೋಡಿ) ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ಬಾಡಿ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ಭಾವಿಸುತ್ತಾರೆ. ಈ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ದರವು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಲ್ಲಿ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. 300 ಕೆ ನಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ಗೆ ಪ್ರತಿ ಚದರ ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ಗೆ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 1700 ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಎಂದು ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕುತ್ತಾರೆ. ಫೋಟಾನ್ನ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜೋಡಿಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಸಂಭಾವ್ಯವಾಗಿ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿವರವಾದ ಸಮತೋಲನದ ತತ್ವದ ಪ್ರಕಾರ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಹ ಸಾಧ್ಯವಿರಬೇಕುಃ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರವು ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂಧಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಮರುಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಜೀವಕೋಶದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇತರ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಹ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಬಹುದು (ಕೆಳಗೆ "ಇತರ ಪರಿಗಣನೆಗಳು" ನೋಡಿ), ಆದರೆ ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅಗತ್ಯವಾಗಿದೆ. ಶಾಕ್ಲಿ-ಕ್ವೀಸರ್ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ, ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ದರವು ಜೀವಕೋಶದಾದ್ಯಂತದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಜೀವಕೋಶದ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕು ಬೀಳುತ್ತದೆಯೋ ಇಲ್ಲವೋ ಎಂಬುದು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಅಂಶ ಎಫ್ಸಿ ಒಟ್ಟು ಮರುಸಂಯೋಜನೆಗೆ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಅನುಪಾತವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ವಿ = 0 ಆಗಿದ್ದಾಗ ಪ್ರತಿ ಘಟಕ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ದರವು 2 ಟಿಸಿ ಕ್ಯೂಸಿ/ಎಫ್ಸಿ ಆಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಬ್ಯಾಂಡ್-ಗ್ಯಾಪ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲಿರುವ ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ಬಾಡಿ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಹರಿವು ಕ್ಯೂಸಿ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶದಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ವಿಕಿರಣವು ಎರಡೂ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಹೋಗುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಊಹೆಯ ಮೇಲೆ 2ರ ಅಂಶವನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗಿದೆ. (ನೆರಳಿನ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ ಇದು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಚರ್ಚಾಸ್ಪದವಾಗಿದೆ.) ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಶೂನ್ಯವಾಗಿರದಿದ್ದಾಗ, ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು) ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ (ಶಾಕ್ಲಿ ಡಯೋಡ್ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ನೋಡಿ), ಮತ್ತು ಲೇಖಕರ ಪ್ರಕಾರ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ದರವು ಎಕ್ಸ್ಪ್ (ವಿ/ವಿಸಿ) ಅಂಶದಿಂದ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ವಿಸಿ ಜೀವಕೋಶದ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಅಥವಾ "ಉಷ್ಣ ವೋಲ್ಟೇಜ್", ಅಂದರೆ (q ಎಂಬುದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ನ ಚಾರ್ಜ್). ಹೀಗಾಗಿ ಈ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ದರವು ಬ್ಯಾಂಡ್-ಗ್ಯಾಪ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲಿರುವ ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ಬಾಡಿ ವಿಕಿರಣದ ಎಕ್ಸ್. ಪಿ. (ವಿ/ವಿ. ಸಿ.) ಪಟ್ಟುಗಳಿಗೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆಃ (ಇದು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಒಂದು ಅಂದಾಜು, ಜೀವಕೋಶವು ಕಪ್ಪು ದೇಹವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ದಪ್ಪವಾಗಿರುವವರೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಸರಿಯಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, 200ಮೀವಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇರುವ ಸಣ್ಣ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, ಗರಿಷ್ಠ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ತೀರಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ.) ಒಳಬರುವ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಅಲ್ಲದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜೋಡಿಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ದರವು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಮರುಸಂಯೋಜನೆ ಮೈನಸ್ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಎಲ್ಲಿದೆ (ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ಎಫ್ಸಿ ಅನ್ನು ಸ್ಥಿರವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತಾರೆ, ಆದರೂ ಅದು ಸ್ವತಃ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರಬಹುದು ಎಂದು ಅವರು ಒಪ್ಪಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ.) ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜೋಡಿಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ದರವು ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಕೋಶದ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವ ಬ್ಯಾಂಡ್-ಗ್ಯಾಪ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲಿರುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಟಿಎಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜೋಡಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಇವುಗಳ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಈ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ದರವನ್ನು ಇಶ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು "ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್" ಪ್ರವಾಹವಾಗಿದೆ (ಪ್ರತಿ ಘಟಕ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ). ಒಂದು ಹೊರೆ ಇದ್ದಾಗ, V ಶೂನ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಜೋಡಿಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ದರಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಾವು ಹೊಂದಿದ್ದೇವೆ-ಮರುಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಃ ಆದ್ದರಿಂದ ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ (ಎಫ್ಸಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿಲ್ಲ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿ). ಈ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕೋಶದಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ನಾವು ಹತ್ತಿರವಾಗಬಹುದು (ಕೆಳಗೆ "ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ" ನೋಡಿ). ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಂಡ್-ಗ್ಯಾಪ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ಕರೆ ವಿ ಅನುಪಾತವು ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ನಾವು ಲಕ್ಷಣರಹಿತವಾಗಿ ಹೊಂದಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ಸೂರ್ಯನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಅನುಪಾತವು ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಹೋದಂತೆ, ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬ್ಯಾಂಡ್-ಗ್ಯಾಪ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅದು ಒಂದಕ್ಕೆ ಹೋದಂತೆ, ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಜೀವಕೋಶವು ಬಿಸಿಯಾದರೆ ದಕ್ಷತೆಯು ಕುಸಿಯುತ್ತದೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಈ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯು ಸೂರ್ಯನ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಶಾಖ ಮೂಲದಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದಾದ ಕೆಲಸದ ಪ್ರಮಾಣದ ಉಷ್ಣಬಲದ ಮೇಲಿನ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಶಾಖ ಮುಳುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ನಷ್ಟಗಳು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ನಿಂದ ವಾಹಕ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಚಲಿಸುವ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದರಿಂದ, ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಮಾತ್ರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜೋಡಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ನಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಬ್ಯಾಂಡ್ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ನಿಂದ ಸುಮಾರು 1.1 eV ದೂರದಲ್ಲಿದೆ, ಇದು ಸುಮಾರು 1.1 ಮೈಕ್ರಾನ್ಗಳ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅತಿಗೆಂಪು ಬೆಳಕಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಕೆಂಪು, ಹಳದಿ ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಸಮೀಪದ-ಅತಿಗೆಂಪು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳು, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅತಿಗೆಂಪು ಫೋಟಾನ್ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ಸೂರ್ಯನಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ತಕ್ಷಣದ ಮಿತಿಯನ್ನು ಹಾಕುತ್ತದೆ. AM1.5 ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿರುವ 1,000 W/m2 ನಲ್ಲಿ, ಸುಮಾರು 19 ಪ್ರತಿಶತವು 1.1 eV ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ಕೊಡುಗೆ ಎಂದರೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲಿರುವ ಮತ್ತು ಅದರಾಚೆ ಇರುವ ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿಯು ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ನೀಲಿ ಬೆಳಕು ಕೆಂಪು ಬೆಳಕಿನ ಸರಿಸುಮಾರು ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ಆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒಂದೇ ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸಾಧನಗಳಿಂದ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ನೀಲಿ ಫೋಟಾನ್ ಹೊಡೆದಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೊರಹಾಕಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದು p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸುವಾಗ ಈ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ). ಇದು ಘಟನೆಯ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 33 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟಿದೆ, ಅಂದರೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ಗೆ, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ನಷ್ಟಗಳಿಂದ ಮಾತ್ರ ಸುಮಾರು 48 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯ ಮಿತಿಯಿದೆ, ಇತರ ಎಲ್ಲಾ ಅಂಶಗಳನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಆಯ್ಕೆಯಲ್ಲಿ ವಿನಿಮಯವಿದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ, ಅನೇಕ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಜೋಡಿಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜೋಡಿಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ನಷ್ಟಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ದಕ್ಷತೆಯ ಅಂಶವನ್ನು "ಅಂತಿಮ ದಕ್ಷತೆಯ ಕಾರ್ಯ" ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವು ಸಿಲಿಕಾನ್ಗೆ ಮೌಲ್ಯವಾದ 1.1 eV ಆಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿದರು ಮತ್ತು 44 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು a ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಅವರು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕುಗಾಗಿ 6000K ಯ ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ಬಾಡಿ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸಿದರು ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವು 2.2 ಕೆಟಿಎಸ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಕೊಂಡರು. (ಆ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿ, ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ಬಾಡಿ ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಯ 22 ಪ್ರತಿಶತವು ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರಕ್ಕಿಂತ ಕೆಳಗಿರುತ್ತದೆ.) ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಸ್ವಲ್ಪ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಗರಿಷ್ಠತೆಯನ್ನು ನೀಡಬಹುದು. 6000 ಕೆ ನಲ್ಲಿರುವ ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ಬಾಡಿಯು ಪ್ರತಿ ಚದರ ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ಗೆ 7348 ಡಬ್ಲ್ಯೂ ಅನ್ನು ಹೊರಹಾಕುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ 44 ಪ್ರತಿಶತದ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಜೂಲ್ಗೆ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಮೌಲ್ಯವು (1 ವಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ಬಳಸುವ ಮೌಲ್ಯ) ಪ್ರತಿ ಚದರ ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ಗೆ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಫೋಟಾನ್ಗಳಿಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಲೋಡ್ನ ಪ್ರತಿರೋಧವು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ಪ್ರವಾಹವು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಲೋಡ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದ್ದರೆ, ಅದರ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬೆಳಕಿನ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಸೌರ ಕೋಶದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೆಳೆಯುವ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಲೋಡ್ ಪ್ರತಿರೋಧವಿದೆ. ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ಅವರು ಹೊರತೆಗೆಯಲಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಅಂಶ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. (ಇದನ್ನು ಫಿಲ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.) ಗರಿಷ್ಠವು ವಿರುದ್ಧ ವಕ್ರರೇಖೆಯ ಆಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ, ವಕ್ರರೇಖೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ಕರ್ಣೀಯ ರೇಖೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 1/4 ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಳಕುಗಾಗಿ, 1 ಅನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತದೆ. ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಥರ್ಮಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನುಪಾತದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ತೋರಿಸುವ ಗ್ರಾಫ್ ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತಾರೆ. ಲೇಖಕರ ಪ್ರಕಾರ, ಈ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅಂಶಗಳ ಸಂಯೋಜನೆ ಇದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನ ಘನ ಕೋನವನ್ನು π ನಿಂದ ಭಾಗಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬೆಳಕಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಲ್ಲದ ಗರಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯವು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಪ್ರತಿಫಲಕಗಳೊಂದಿಗೆ) ಲೇಖಕರ ಪ್ರಕಾರ ನ್ಯಾಯಯುತವಾಗಿದೆ, ಅಥವಾ. ಮತ್ತು ನ ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಲಾದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಇದು ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಥರ್ಮಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನ ಅನುಪಾತವನ್ನು 32.4 (ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ 77 ಪ್ರತಿಶತಕ್ಕೆ ಸಮಾನ) ನೀಡುತ್ತದೆ. ಲೇಖಕರು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಪರಿಹರಿಸಬಹುದಾದ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತಾರೆ. 32. 4 ರ a ಗೆ, ನಾವು 29.0 ಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತೇವೆ. ನಂತರ ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಅಂಶವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. 32. 4 ರ a ಗೆ, ಇದು 86.5% ಗೆ ಬರುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ವರ್ಣಪಟಲದ ನಷ್ಟವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪರಿಗಣಿಸಿ, ಸೌರ ಕೋಶವು ಶೇಕಡಾ 48ರಷ್ಟು ಗರಿಷ್ಠ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (ಅಥವಾ ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ಪ್ರಕಾರ ಶೇಕಡಾ 44ರಷ್ಟು-ಅವುಗಳ "ಅಂತಿಮ ದಕ್ಷತೆಯ ಅಂಶ"). ಹೀಗಾಗಿ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ನಷ್ಟಗಳು ಬಹುಪಾಲು ಕಳೆದುಹೋದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ. ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಮತ್ತು I ವರ್ಸಸ್ V ವಕ್ರರೇಖೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ, ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆಃ ಎಲ್ಲಿ, ಮತ್ತು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಅಂತಿಮ ದಕ್ಷತೆಯ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ Vop ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಂಡ್-ಗ್ಯಾಪ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ Vg ಅನುಪಾತ, ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಅಂಶ (ಎಲ್ಲಾ ಮೇಲೆ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ), ಮತ್ತು Vc ಉಷ್ಣ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಮತ್ತು Vs ಸೂರ್ಯನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿದೆ. 1 ಎಂದು ಭಾವಿಸಿದರೆ, ಮತ್ತು ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಲಾದ 44 ಪ್ರತಿಶತ, 77 ಪ್ರತಿಶತ, ಮತ್ತು 86.5% ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಮೂರು ಅಂಶಗಳಿಗೆ ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಒಟ್ಟಾರೆ 29 ಪ್ರತಿಶತ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ತಮ್ಮ ಸಾರಾಂಶದಲ್ಲಿ ಶೇಕಡಾ 30ರಷ್ಟು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ, ಆದರೆ ವಿವರವಾದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವನ್ನು ನೀಡುವುದಿಲ್ಲ. ಇತ್ತೀಚಿನ ಉಲ್ಲೇಖವು, ಏಕ-ಜಂಕ್ಷನ್ ಕೋಶಕ್ಕೆ, ಸುಮಾರು 33.7%, ಅಥವಾ AM1.5 ನಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 337 W/m2 ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಗರಿಷ್ಠ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಫಲಕಗಳು ಅಥವಾ ಮಸೂರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದಾಗ, ಅಂಶವು (ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ) ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಮತ್ತು ಎರಡನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ವಿವಿಧ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ಒಟ್ಟಾರೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಗ್ರಾಫ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. 1 ರ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ, ಗ್ರಾಫ್ ಕೇವಲ 40 ಪ್ರತಿಶತಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗರಿಷ್ಠ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು 44 ಪ್ರತಿಶತದ ಅಂತಿಮ ದಕ್ಷತೆಗೆ (ಅವರ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದಿಂದ) ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇತರ ಪರಿಗಣನೆಗಳು ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ಅವರ ಕೃತಿಯನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಮೂಲಭೂತ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ; ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಹಲವಾರು ಇತರ ಅಂಶಗಳಿವೆ. ಸೀಮಿತ ಚಲನಶೀಲತೆ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಫೋಟೋಎಕ್ಸೈಟೇಶನ್ ಮೂಲಕ ಹೊರಹಾಕಿದಾಗ, ಅದು ಹಿಂದೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ಪರಮಾಣು ನಿವ್ವಳ ಧನಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣು ತನ್ನನ್ನು ತಾನು ತಟಸ್ಥಗೊಳಿಸಲು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಎಳೆಯುತ್ತದೆ. ಆ ಪರಮಾಣು ನಂತರ ಮತ್ತೊಂದು ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೀಗೆ, ಜೀವಕೋಶದ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುವ ಅಯಾನೀಕರಣ ಸರಪಳಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಚಲನೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದಾದ್ದರಿಂದ, ಅವುಗಳನ್ನು "ರಂಧ್ರಗಳು" ಎಂದು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುವುದು ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಇದು ಒಂದು ರೀತಿಯ ವಾಸ್ತವ ಧನಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಆಗಿದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಂತೆ, ರಂಧ್ರಗಳು ವಸ್ತುವಿನ ಸುತ್ತಲೂ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಆಕರ್ಷಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇವುಗಳನ್ನು ಜೀವಕೋಶದ ಹಿಂಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೂಲಕ ಒದಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಏತನ್ಮಧ್ಯೆ, ವಹನ-ಬ್ಯಾಂಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮುಂಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಕಡೆಗೆ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತಿವೆ. ವಿವಿಧ ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ನಲ್ಲಿನ ರಂಧ್ರಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಇದರರ್ಥ ಸೀಮಿತ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಕಡೆಗೆ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ, ಅದು ಹಿಂದಿನ ಫೋಟೋಎಕ್ಸೈಟೇಶನ್ ಬಿಟ್ಟುಹೋದ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ರಂಧ್ರವನ್ನು ಎದುರಿಸಬಹುದು. ಇದು ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಆ ಪರಮಾಣುವಿನಲ್ಲಿ ಮರುಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯು ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತದೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆ ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟಾನ್ನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಮೂಲಕ, ಆದರೆ ವಿವಿಧ ಸಂಭಾವ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿವೆ). ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯು ಉತ್ಪಾದನೆಯ ದರಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಿತಿಯನ್ನು ಇರಿಸುತ್ತದೆ; ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದರವನ್ನು ದಾಟಿ, ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ರಂಧ್ರಗಳಿವೆ ಎಂದರೆ ಹೊಸ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅದನ್ನು ಎಂದಿಗೂ p-n ಜಂಕ್ಷನ್ಗೆ ತಲುಪಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಸಿಲಿಕಾನ್ನಲ್ಲಿ ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಲಾದ ಉಷ್ಣದ ನಷ್ಟಗಳಿಗಿಂತ ಇನ್ನೂ 10 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ (ಅಥವಾ ರಂಧ್ರ) ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು; ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ (GaAs) ಕೋಶಗಳು ಈ ಪರಿಣಾಮದಿಂದಾಗಿ ನೈಜ-ಪ್ರಪಂಚದ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 5 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ. ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಕನ್ನಡಿಗಳು ಅಥವಾ ಮಸೂರಗಳಿಂದ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾದಾಗ, ಈ ಪರಿಣಾಮವು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕೋಶಗಳು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸ್ಯಾಚುರೇಟ್ ಆಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ GaA ಗಳು 1500 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತವೆ. ವಿಕಿರಣವಲ್ಲದ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯು ಸೌರ ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಹಾನಿಕಾರಕವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ವಿನ್ಯಾಸಕರು ಅದನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಾರೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿಕಿರಣ ಮರುಸಂಯೋಜನೆ-ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರವು ಮರುಸಂಯೋಜಿಸಿ ಜೀವಕೋಶದಿಂದ ಗಾಳಿಯೊಳಗೆ ನಿರ್ಗಮಿಸುವ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಿದಾಗ-ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಸಮಯ-ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಶಾಕ್ಲಿ-ಕ್ವೀಸರ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವು ವಿಕಿರಣ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ; ಆದರೆ ಇದು ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಬೇರೆ ಯಾವುದೇ ಮೂಲವಿಲ್ಲ ಎಂದು (ಆಶಾದಾಯಕವಾಗಿ) ಊಹಿಸುತ್ತದೆ. ಶಾಕ್ಲಿ-ಕ್ವೀಸರ್ ಮಿತಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇರುವ ಹೆಚ್ಚು ವಾಸ್ತವಿಕ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಇತರ ಕಾರಣಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. ಇವು ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ನಲ್ಲಿ, ಯಾವುದೇ ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ದೋಷಗಳಿಲ್ಲದಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಆಗರ್ ಮರುಸಂಯೋಜನೆ ಇನ್ನೂ ಇದೆ, ಇದು ವಿಕಿರಣ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಸ್ಫಟಿಕಾಕಾರದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು 29.4% ಎಂದು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗಿದೆ. ಆವರ್ತನ-ಅವಲಂಬಿತ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಆವರ್ತನ ಅವಲಂಬನೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಸೌರ ಕೋಶದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕುವಾಗ ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಶಾಕ್ಲಿ-ಕ್ವಿಸರ್ ಮಿತಿಯ ಪ್ರಕಾರ, ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಸೌರ ಕೋಶದ ದಕ್ಷತೆಯು ವಸ್ತುವಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ವಸ್ತುವಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸೀಮಿತ ತಾಪಮಾನದಿಂದಾಗಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಂತರದ ಕೆಳಗೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಂತರದ ಕೆಳಗಿರುವ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕಾರ್ಯದ ಬಾಲದಿಂದ ನಾವು ಇದನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ನೋಡಬಹುದು. ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಅವಾಹಕ ಕಾರ್ಯಗಳು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಂತರಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ, ಶೂನ್ಯವಲ್ಲದಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಂತರದ ಕೆಳಗೆ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಸಾಕಷ್ಟು ದಪ್ಪವಾದ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಇದು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಶಾಕ್ಲೆ-ಕ್ವಿಸರ್ ಮಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಸೌರ ಕೋಶದ ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಿದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು 100% ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ವಸ್ತುವಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ ಮೇಲೆ ಊಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಆಂಟಿ-ರಿಫ್ಲೆಕ್ಟಿಂಗ್ ಲೇಪನವನ್ನು ಬಳಸುವುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಊಹೆಯೊಂದಿಗಿನ ಸಮಸ್ಯೆಯೆಂದರೆ, ಸೀಮಿತ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರಕ್ಕಿಂತ ಕೆಳಗಿರುವ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ದಕ್ಷತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ ಕೆಳಗೆ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ, ಶಾರ್ಟ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಕರೆಂಟ್ ಅವಿಭಾಜ್ಯದ ಕೆಳಗಿನ ಮಿತಿಯನ್ನು ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದಿಂದ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಹೀಗೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ; ಇಲ್ಲಿ Jsc ಎಂಬುದು ಶಾರ್ಟ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಪ್ರವಾಹವಾಗಿದೆ, A ಎಂಬುದು ವಸ್ತುವಿನ ದಪ್ಪ ಅವಲಂಬಿತ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ, Jph ಎಂಬುದು AM1.5 ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯ ಹರಿವು, ಮತ್ತು ω ಎಂಬುದು ಬೆಳಕಿನ ಆವರ್ತನವಾಗಿದೆ. ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿದ್ದು ಶಾಕ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಿಸರ್ ಅವರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಊಹೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆಃ ಒಳಬರುವ ಫೋಟಾನ್ಗೆ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜೋಡಿ ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ಮೀರಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜೋಡಿ ಶಕ್ತಿಯ ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಲ್ಲದ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಈ ಊಹೆಗಳು ಯಾವುದೂ ಅಗತ್ಯವಾಗಿ ನಿಜವಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಮೂಲ ಮಿತಿಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಮೀರಿಸಲು ಹಲವಾರು ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಮಲ್ಟಿಜಂಕ್ಷನ್ ಕೋಶಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾದ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಮಲ್ಟಿಜಂಕ್ಷನ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕ ಕೋಶಗಳು, ಇದನ್ನು "ಟಂಡೆಮ್ ಕೋಶಗಳು" ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕೋಶಗಳು ಅನೇಕ ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಇದು ಮೇಲೆ ಚರ್ಚಿಸಿದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಒಂದೇ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವು ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ಗಿಂತ ಕೆಳಗಿರುವ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಸೌರ ಕೋಶವು ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕುಳಿತು, ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ, ಕಡಿಮೆ-ತರಂಗಾಂತರದ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಳಿದವುಗಳನ್ನು ರವಾನಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಕೆಳಗೆ ಕಡಿಮೆ-ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಸೌರ ಕೋಶವಿದೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ, ದೀರ್ಘ-ತರಂಗಾಂತರದ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅದರ ಕೆಳಗೆ ಒಟ್ಟು ನಾಲ್ಕು ಪದರಗಳಿರುವ ಮತ್ತೊಂದು ಜೀವಕೋಶವಿರಬಹುದು. ಈ ಮಲ್ಟಿಜಂಕ್ಷನ್ ಕೋಶಗಳ ಮೂಲಭೂತ ದಕ್ಷತೆಯ ಮಿತಿಗಳ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವು ಏಕ-ಜಂಕ್ಷನ್ ಕೋಶಗಳಂತೆಯೇ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಕೆಲವು ಬೆಳಕನ್ನು ಇತರ ಆವರ್ತನಗಳಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರಚನೆಯೊಳಗೆ ಮರು-ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ. ಈ ಪರಿಗಣನೆಗಳನ್ನು ಗಮನದಲ್ಲಿಟ್ಟುಕೊಂಡು ಮೂಲ ಶಾಕ್ಲಿ-ಕ್ವೀಸರ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಹೋಲುವ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಇದೇ ರೀತಿಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ; ಎರಡು-ಪದರದ ಜೀವಕೋಶವು ಶೇಕಡಾ 42ರಷ್ಟು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು, ಮೂರು-ಪದರದ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಶೇಕಡಾ 49ರಷ್ಟು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಲ್ಲದ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಅನಂತ-ಪದರದ ಜೀವಕೋಶವು ಶೇಕಡಾ 86ರಷ್ಟು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು. ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾದ ಬಹುಪಾಲು ಟಂಡೆಮ್ ಕೋಶಗಳು ನೀಲಿ (ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ), ಹಳದಿ (ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ) ಮತ್ತು ಕೆಂಪು (ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ) ಎಂಬ ಮೂರು ಪದರಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಈ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಬಳಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ (GaAs) ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಜೆರ್ಮೇನಿಯಂ, ಹಳದಿ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ GaAs ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ GaInP2. ಮೈಕ್ರೊಪ್ರೊಸೆಸರ್ ನಿರ್ಮಾಣದಂತೆಯೇ ಆದರೆ ಹಲವಾರು ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ಗಳ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ "ಚಿಪ್" ಗಾತ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅವುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ತುಂಬಾ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಏಕೈಕ ಪರಿಗಣನೆಯಾಗಿರುವ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಕೋಶಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿವೆ; ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಉಪಗ್ರಹ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ತೂಕದ ಅನುಪಾತವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಇತರ ಪರಿಗಣನೆಯನ್ನೂ ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಹ ಬಳಸಬಹುದು (ಕೆಳಗೆ ನೋಡಿ), ಅಲ್ಲಿ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಸೌರ ಕೋಶವು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಪೂರೈಸಬಲ್ಲದು. ಟ್ಯಾಂಡೆಮ್ ಕೋಶಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿಲ್ಲ; ಅವುಗಳನ್ನು ಅಗ್ಗದ ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ-ದಕ್ಷತೆಯ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಧ್ಯಮ-ದಕ್ಷತೆಯ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸಹ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು, ಅಲ್ಲಿ ಯುನಿ-ಸೋಲಾರ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಕಂಪನಿಗಳಿಂದ ಟ್ರಿಪಲ್-ಜಂಕ್ಷನ್ ಟಂಡೆಮ್ ಕೋಶಗಳು ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿವೆ. ಬೆಳಕಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಮಸೂರಗಳು ಅಥವಾ ಕನ್ನಡಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತೀವ್ರತೆಗೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಬಹುದು. ಶಾಕ್ಲಿ-ಕ್ವೀಸರ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯು ಒಂದು ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ, ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ದಕ್ಷತೆಯ ಮಿತಿಯು ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆಗಾಗ್ಗೆ ಆಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ತೀವ್ರವಾದ ಬೆಳಕು ಜೀವಕೋಶವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಿದರೆ, ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ದಕ್ಷತೆಯ ಮಿತಿಯು ಎಲ್ಲಾ ವಿಷಯಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಬಹುದು. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಬೆಳಕಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬಳಸಬೇಕೆ ಅಥವಾ ಬೇಡವೇ ಎಂಬ ಆಯ್ಕೆಯು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಸೌರ ಕೋಶದ ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿನ ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಯ ಹೊರತಾಗಿ ಇತರ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಈ ಅಂಶಗಳು ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಪ್ರತಿ ಪ್ರದೇಶದ ಸಾಪೇಕ್ಷ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಮಸೂರಗಳು ಅಥವಾ ಕನ್ನಡಿಗಳಂತಹ ಫೋಕಸಿಂಗ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್, ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ-ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ವೆಚ್ಚ, ಸೌರ ಕೋಶದ ಮೇಲೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಮುಂತಾದವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಸೂರಗಳು ಮತ್ತು ಬಾಗಿದ ಕನ್ನಡಿಗಳು, ಫ್ರೆಸ್ನೆಲ್ ಮಸೂರಗಳು, ಸಣ್ಣ ಸಮತಟ್ಟಾದ ಕನ್ನಡಿಗಳ ಸರಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ಸೌರ ಸಾಂದ್ರಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಸ್ತಾಪವು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಹರಡಲು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೊಲೆನ್ಸ್ ಸರಣಿಗಳ ಮೂಲಕ ಅವುಗಳ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಸ್ತಾಪವು ಅರೆವಾಹಕ ನ್ಯಾನೊವೈರ್ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ನ್ಯಾನೊವೈರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳಕು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮಧ್ಯಂತರ ಬ್ಯಾಂಡ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕಗಳು ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಗಳೊಳಗೆ ಮಧ್ಯ-ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಬಗ್ಗೆ ಕೆಲವು ಕೆಲಸಗಳು ನಡೆದಿವೆ. ಈ ಕೋಶಗಳು ಬಹು-ಜಂಕ್ಷನ್ ಕೋಶದ ಕೆಲವು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳ ಸರಳತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ. ಅನಂತ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಈ ಕೋಶಗಳ ವಿವರವಾದ ಮಿತಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವು 77.2% ಗರಿಷ್ಠ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸುವ ಯಾವುದೇ ವಾಣಿಜ್ಯ ಕೋಶವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಮೇಲೆ ಚರ್ಚಿಸಿದಂತೆ, ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ಗಿಂತ ಕೆಳಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯುಳ್ಳ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ಏಕ-ಜಂಕ್ಷನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯರ್ಥವಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ತ್ಯಾಜ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಒಂದು ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಫೋಟಾನ್ ಅಪ್ಕನ್ವರ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದು, ಅಂದರೆ. ಮಾಡ್ಯೂಲ್ನಲ್ಲಿ ಎರಡು ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ನಂತರ ಒಂದು ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಅಣು ಅಥವಾ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡು-ಫೋಟಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಮತ್ತೊಂದು ಸಾಧ್ಯತೆಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಳಕಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣದ ಫೋಟಾನ್ ಅಪ್ಕನ್ವರ್ಷನ್ ಉಷ್ಣದ ಅಪ್ಕನ್ವರ್ಷನ್ ಅಪ್ಕನ್ವರ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯುಳ್ಳ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಇದು ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಮರು-ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸ್ಥಿತಿಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಕೋನೀಯ-ಆಯ್ದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಪ್ಕನ್ವರ್ಷನ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪ್ಲ್ಯಾನರ್ ಥರ್ಮಲ್ ಅಪ್ಕನ್ವರ್ಟಿಂಗ್ ಪ್ಲಾಟ್ಫಾರ್ಮ್ ಕಿರಿದಾದ ಕೋನೀಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯೊಳಗೆ ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮುಂಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಹೊರಸೂಸುವ ಹಿಂಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಉಷ್ಣದ ಅಪ್ಕನ್ವರ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಥರ್ಮೋಫೋಟೋವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಪ್ಲಾಟ್ಫಾರ್ಮ್ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಲ್ಲದ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಶೇಕಡಾ 73 ರಷ್ಟು ಗರಿಷ್ಠ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ. 15 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ/ಮರು-ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ನಷ್ಟಗಳಿಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುವ ಆದರ್ಶವಲ್ಲದ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಪ್ಲಾಟ್ಫಾರ್ಮ್ಗಳ ವಿವರವಾದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಸಿ. ಪಿ. ವಿ ಕೋಶಗಳಿಗೆ 45 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಸೀಮಿತ ದಕ್ಷತೆಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ನೀಡಿತು. ಬಿಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವಿಕೆಯು ಪ್ರಮುಖ ನಷ್ಟದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ, ಇದು ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ನ ಮೇಲಿರುವ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಾಹಕ ಶಕ್ತಿಯ ನಷ್ಟದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ವಾಹಕಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೊದಲು ಅದನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ವಿಧಾನಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಗಣನೀಯ ಪ್ರಮಾಣದ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ನಡೆದಿವೆ ಎಂಬುದು ಅಚ್ಚರಿಯೇನಲ್ಲ. ಇದಕ್ಕಾಗಿ ತನಿಖೆಯಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಾಟ್ಸ್ ಆಗಿದೆ. ಬಹು ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ ಪೀಳಿಗೆಯ ಒಂದು ಸಂಬಂಧಿತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯೆಂದರೆ, ಬ್ಯಾಂಡ್ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಬದಲಿಗೆ, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಫೋಟಾನ್ಗೆ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ತೇಜಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಅರೆವಾಹಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು. ಈ ಪರಿಣಾಮಕ್ಕಾಗಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಚುಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಸಂಶೋಧಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅವು ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಸೌರ-ಸಂಬಂಧಿತ ತರಂಗಾಂತರಗಳಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬಹು ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಬಳಸಲು ಮತ್ತೊಂದು, ಹೆಚ್ಚು ನೇರವಾದ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಸಿಂಗ್ಲೆಟ್ ವಿದಳನ (ಅಥವಾ ಸಿಂಗ್ಲೆಟ್ ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ ವಿದಳನ) ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಮೂಲಕ ಸಿಂಗ್ಲೆಟ್ ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಎರಡು ಟ್ರಿಪ್ಲೆಟ್ ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ಗೆ ಜೋಡಿಸಿದಾಗ ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ದಕ್ಷತೆಗಳಿಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 100% ಅನ್ನು ಮೀರಿದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಗಳನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. (ಉತ್ತೇಜಿತ) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಉಳಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಲವಾಗಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮಾಟ್ ಅವಾಹಕಗಳು, ಅನೇಕ ಪ್ರಚೋದಕಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಫ್ಲೋರೊಸೆಂಟ್ ಡೌನ್ ಕನ್ವರ್ಷನ್/ಡೌನ್ಶಿಫ್ಟಿಂಗ್ ಹೆಚ್ಚಿದ ದಕ್ಷತೆಯ ಮತ್ತೊಂದು ಸಾಧ್ಯತೆಯೆಂದರೆ, ಬೆಳಕಿನ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಫ್ಲೋರೊಸೆಂಟ್ ವಸ್ತುವಿನೊಂದಿಗೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಶಕ್ತಿಯ ಕಡೆಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಶಾಕ್ಲಿ-ಕ್ವೀಸರ್ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಲು, ಪ್ರತಿದೀಪಕ ವಸ್ತುವು ಒಂದೇ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಹಲವಾರು ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟಾನ್ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು ಅಗತ್ಯವಾಗಿದೆ (ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆ> 1). ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಒಂದು ಫೋಟಾನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಎರಡು ಫೋಟಾನ್ಗಳಾಗಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆಚರಣೆಯಲ್ಲಿ, ಈ ಪರಿವರ್ತನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಅಸಮರ್ಥವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅತ್ಯಂತ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡರೆ, ಅಂತಹ ವಸ್ತುವನ್ನು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಕೋಶದ ಮುಂಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸಬಹುದು, ಇದು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಅದರ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ತದ್ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಫ್ಲೋರೊಸೆಂಟ್ ಡೌನ್ಶಿಫ್ಟಿಂಗ್ನ ಪರಿಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಗಣನೀಯ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು 1ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಬೆಳಕನ್ನು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಯುವಿ ಬೆಳಕು) ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಬೆಳಕಾಗಿ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕೆಂಪು ಬೆಳಕು) ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶವು ಈ ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟಾನ್ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಂವೇದನಾಶೀಲವಾಗಿರಬಹುದು. ವರ್ಣಗಳು, ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ರಂಜಕಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಚುಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಕುಸಿತಕ್ಕಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಚುಕ್ಕೆಗಳು ಡೌನ್ಶಿಫ್ಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿದ್ದು, ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಥರ್ಮೋಫೋಟೋವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಡೌನ್ ಕನ್ವರ್ಷನ್ ಥರ್ಮೋಫೋಟೋವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಕೋಶಗಳು ಫಾಸ್ಫೊರೆಸೆಂಟ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಹೋಲುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಡೌನ್ ಕನ್ವರ್ಟರ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಪ್ಲೇಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಫಲಕದ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವ ಸೌರಶಕ್ತಿಯು, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಪ್ಪು ಬಣ್ಣದ ಲೋಹವಾಗಿದ್ದು, ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಐಆರ್ ಆಗಿ ಮರು-ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ಐಆರ್ ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಬಹುದು. ಇದು ಲಭ್ಯವಿರುವ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಐಆರ್ ಕೋಶವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ, ಆದರೆ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. 0. 92 eV ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪರಿವರ್ತಕಕ್ಕೆ, ಏಕ-ಜಂಕ್ಷನ್ ಕೋಶದೊಂದಿಗೆ ದಕ್ಷತೆಯು 54 ಪ್ರತಿಶತಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನಷ್ಟಗಳಿಲ್ಲದ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೊಂದಿರುವ ಆದರ್ಶ ಘಟಕಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಬೆಳಕು ಹೊಳೆಯಲು 85 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ದಕ್ಷತೆಯ ಮಿತಿಯ ಉಲ್ಲೇಖಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಮ್ಯಾಥಮೆಟಿಕ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಪ್ರೋಗ್ರಾಂ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಶಾಕ್ಲಿ-ಕ್ವೀಸರ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ (ಪಿಡಿಎಫ್). ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಗ್ರಾಫ್ಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಲು ಈ ಕೋಡ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಲುಕ್, ಆಂಟೋನಿಯೊ ಮತ್ತು ಆಂಟೋನಿಯೊ ಮಾರ್ಟಿ. "ಅಧ್ಯಾಯ 4: ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಪೀಳಿಗೆಯ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಿತಿಗಳು". ಎಡ್. ಆಂಟೋನಿಯೊ ಲುಕ್ ಮತ್ತು ಸ್ಟೀವನ್ ಹೆಗೆಡಸ್. ಫೋಟೋವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನ ಕೈಪಿಡಿ. ಎರಡನೇ ಆವೃತ್ತಿ. ಎನ್. ಪಿ. : ಜಾನ್ ವಿಲೇ & ಸನ್ಸ್, 2011. 130-68. ಮುದ್ರಿಸಿ. ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಅತಿಗೆಂಪು ಸೌರ ಕೋಶಗಳು