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光电池短路电流随光照线性增长，开路电压非线性饱和；作电流源需近短路，温度升高使开路电压降、短路电流增。
光电池（如硅光电池）受光照时产生光生电动势，其外特性由短路电流 与开路电压 描述。设光照强度为 ，光电池等效为光生电流源 与二极管、并联电阻、串联电阻的组合。
短路电流 是光电池输出端短路时的电流。在短路条件下，光生载流子几乎全部被外电路收集，复合损失很小，因此 与光生电流 近似相等。光生电流正比于入射光子数，故在常用光照范围内：
其中 为短路电流灵敏度，单位 A/(W·m) 或 A/lx，在给定光谱和温度下近似为常数。该线性关系是光电池作光度测量和线性电流源的基础。
开路电压 是输出端开路时的电压。由二极管方程，开路时 与二极管正向电流平衡：
解得：
其中 为电子电荷， 为玻尔兹曼常数， 为热力学温度， 为理想因子， 为反向饱和电流。由于 正比于 ， 随 按对数规律增大，呈非线性并趋于饱和。光照增强时 增量越来越小，最大值受结特性限制。
光电池作测量元件时，应使其接近短路工作状态，即外接负载电阻 很小。此时输出电流近似等于 ，与光照强度保持良好线性。负载电阻越小，光电流与照度线性关系越好、线性范围越宽；负载电阻增大后，端电压上升，二极管分流增加，线性变差。因此，光电池在测量中通常作为电流源使用，配合低输入阻抗的电流测量电路。
温度变化同时影响 和 。温度升高时，反向饱和电流 迅速增大，导致开路电压 下降，典型硅光电池约为 。同时，光生载流子收集效率随温度略有提高，短路电流 随温度升高而增加，典型约为 。因此，高精度测量需对温度进行补偿或恒温控制。
暂无引用。