Se defineşte randamentul energetic al unei celule, ca fiind raportul dintre puterea electrică maximă şi puterea incidentă:

,

în care:
• E - iluminarea [W/m²];

• S - suprafaţa activă a panourilor [m²].

• P_m - puterea maximă măsurată în condiţiile STC (Standard Test Conditions), respectiv în spectrul AM1.5, la o temperatură de 25°C şi iluminare de 1000 W/m².

Randamentul unei celule este, în general, destul de scăzut, de ordinul 10 - 20%. Au fost obţinute randamente mai bune cu materiale noi (în laborator, arseniura de galiu AsGa oferă un randament mai mare de 25%), cu tehnologii experimentale (tehnologia multistraturi), deseori dificile şi costisitoare pentru a fi puse în practică.

În aceste condiţii, materialul fotoelectric cel mai utilizat este siliciul, care reprezintă o soluţie economică. Pentru astfel de celule, randamentul energetic nu depăşeşte 15%.

Pe baza caracteristicilor curent-tensiune şi putere-tensiune, se pot obţine şi alţi parametrii:

• Curentul de scurtcircuit I_cc, respectiv curentul debitat de celulă, atunci când tensiunea la bornele sale este nulă. Practic, acest curent este foarte apropiat de fotocurentul I_ph.

• Tensiunea în gol V_co, respectiv, tensiune la bornele celulei, atunci când curentul debitat este nul.

• Între cele două extreme, există un optim care oferă puterea maximă P_max sau MPP (Maximum Power Point).

• Factorul de formă, care arată cât de ideală este caracteristica, respectiv raportul:

.