Skilvirkni sólarsella minnkar þegar rafeinda-holupör sameinast aftur áður en hægt er að nýta þau á áhrifaríkan hátt. Þegar hálfleiðarinn gleypir ljós á viðeigandi bylgjulengd myndast rafeinda-holupör. Við lýsingu fer burðarefnisþéttni efnisins yfir jafnvægisgildi þess. Þegar ljósgjafinn er fjarlægður fellur burðarefnisþéttni aftur í jafnvægisástand í ferli sem almennt er kallað endurröðun. Hér að neðan eru nokkrar mismunandi endurröðunaraðferðir:
1. Geislunarendurröðun
Geislunarendurröðun er öfug ljósgleypniferli, þar sem rafeind fer úr orkuríku ástandi aftur í orkuríkt ástand og losar umframorku sem ljós. Þessi tegund endurröðunar er mikilvæg í hálfleiðaralaserum og ljósdíóðum (LED) en er ekki ríkjandi í kísil sólarsellum.
2. Auger endurröðun
Endurröðun snjókorns er öfug aðferð við árekstursjónun. Þegar rafeind og gat sameinast á ný flyst umframorkan yfir á aðra rafeind í stað þess að losna sem ljós. Örvuðu rafeindin slakar síðan aftur á upprunalegu ástandi og losar fonón (titringsorku). Endurröðun snjókorns verður sérstaklega áberandi í mjög efnuðum efnum, sérstaklega þegar óhreinindaþéttni fer yfir 10¹⁷ cm⁻³, sem gerir hana að ríkjandi endurröðunarferlinu í slíkum tilfellum.
3. Gildrustýrð endurröðun
Óhreinindi og gallar í hálfleiðurum skapa leyfileg orkustig innan hins bannaða bandbils. Þessi gallaorkustig auðvelda tvíþrepa endurröðunarferli: rafeind slakar fyrst á frá leiðnisviðinu niður í gallasviðið og síðan niður í gildissviðið, þar sem hún endurröðast við gat. Þetta ferli er mjög áhrifaríkt við að stuðla að endurröðun og getur haft veruleg áhrif á afköst sólarsella.
4. Yfirborðsendurröðun
Yfirborð hálfleiðara má líta á sem svæði með mikilli þéttni galla vegna enda kristalbyggingarinnar. Þessir yfirborðsgalla skapa fjölmörg orkuástand innan bannaða bandbilsins, þar sem endurröðun getur auðveldlega átt sér stað. Endurröðun á yfirborði er mikilvægur þáttur vegna þess að kristalbyggingin á yfirborðinu er mjög óregluleg, sem gerir endurröðun líklegri til að eiga sér stað á þessum svæðum.
Niðurstaða
Í hagnýtum sólarsellum stuðla þessir endurröðunarferlar að heildartapi á afköstum. Verkefni frumuhönnuða er að lágmarka þetta tap til að bæta skilvirkni. Hvert endurröðunarferli býður upp á mismunandi áskoranir og að sigrast á þessum áskorunum með efnisvali, yfirborðsþolningu og hámarksblöndun er nauðsynlegt til að auka afköst sólarsella. Að auki aðgreina mismunandi hönnunareiginleikar ýmsar sólarsellur á markaðnum, sem hafa áhrif á skilvirkni þeirra og notkunarmöguleika.
