硅光電池是一個大面積的光電二極管，它可把入射到它表面的光能轉化為電能。當有光照時，入射光子將把處于介帶中的束縛電子激發到導帶，激發出的電子空穴對在內電場用途下分別漂移到N型區和p型區，當在pN結兩端加負載時就有一光生電流流過負載。

（1）pN結兩端的電流：

光電池處于零偏時，V＝0，流過pN結的電流I＝－Ip；光電池處于反偏時（實驗中取V＝－5V），流過pN結的電流I＝－Ip-Is，當光電池用作光電轉換器時，必須處于零偏或反偏狀態。

2）光電流Ip與輸出光功率pi之間的關系：

R為響應率，R值隨入射光波長的不同而變化，對不同材料制作的光電池R值分別在短波長和長波長處存在一截止波長。