Eguzki-zelulen eraginkortasuna murrizten da elektroi-zulo bikoteak eraginkortasunez erabili aurretik birkonbinatzen direnean. Erdieroaleak uhin-luzera egokian argia xurgatzen duenean, elektroi-zulo bikoteak sortzen dira. Argipean, materialeko eramaileen kontzentrazioa bere oreka-balioa gainditzen du. Argi-iturria kendu ondoren, eramaileen kontzentrazioa bere oreka-egoerara itzultzen da berriro, birkonbinazio gisa ezagutzen den prozesu batean. Jarraian, hainbat birkonbinazio-mekanismo desberdin azaltzen dira:
1. Erradiazio-berkonbinazioa
Erradiazio-berkonbinazioa argiaren xurgapen-prozesuaren alderantzizkoa da, non elektroi bat energia handiko egoera batetik energia txikiagoko egoera batera itzultzen den, soberako energia argi gisa askatuz. Berkonbinazio mota hau garrantzitsua da erdieroaleen laserretan eta argi-igorle diodoetan (LED), baina ez da nagusia siliziozko eguzki-zeluletan.
2. Augerren birkonbinazioa
Auger birkonbinazioa inpaktu-ionizazioaren alderantzizko prozesua da. Elektroi bat eta zulo bat birkonbinatzen direnean, soberako energia beste elektroi bati transferitzen zaio argi gisa askatu beharrean. Elektroi kitzikatua bere jatorrizko egoerara erlaxatzen da, fonoiak (bibrazio-energia) askatuz. Auger birkonbinazioa bereziki nabarmena da material oso dopatuetan, batez ere ezpurutasun-kontzentrazioa 10¹⁷ cm⁻³ baino handiagoa denean, eta kasu horietan birkonbinazio-prozesu nagusia bihurtzen da.
3. Tranpa bidezko birkonbinazioa
Erdieroaleen ezpurutasunek eta akatsek energia-maila baimenduak sortzen dituzte debekatutako banda-tartearen barruan. Akats-energia-maila hauek bi urratseko birkonbinazio-prozesu bat errazten dute: elektroi bat lehenik eroapen-bandatik akats-mailara erlaxatzen da eta gero balentzia-bandara, non zulo batekin birkonbinatzen den. Prozesu hau oso eraginkorra da birkonbinazioa sustatzeko eta eguzki-zelulen errendimenduan eragin handia izan dezake.
4. Gainazaleko birkonbinazioa
Erdieroale baten gainazala akatsen kontzentrazio handiko eremu gisa ikus daiteke, kristal-egituraren amaiera dela eta. Gainazaleko akats hauek energia-egoera ugari sortzen dituzte debekatutako banda-tartearen barruan, non birkonbinazioa erraz gerta daitekeen. Gainazaleko birkonbinazioa faktore garrantzitsua da, gainazaleko kristal-egitura oso irregularra baita, eta horrek birkonbinazioa eskualde horietan gertatzeko aukera handiagoa ematen du.
Ondorioa
Eguzki-zelula praktikoetan, birkonbinazio-mekanismo hauek errendimendu-galera orokorrak eragiten dituzte. Zelulen diseinatzaileen zeregina galera horiek minimizatzea da, eraginkortasuna hobetzeko. Birkonbinazio-prozesu bakoitzak erronka desberdinak ditu, eta horiek gainditzea materialen hautaketaren, gainazalaren pasibazioaren eta dopatze-maila optimizatuen bidez ezinbestekoa da eguzki-zelulen errendimendua hobetzeko. Horrez gain, diseinu-ezaugarri desberdinek bereizten dituzte merkatuko hainbat eguzki-zelula komertzial, haien eraginkortasunean eta aplikazio-potentzialean eragina izanik.
