Внешний квантовый выход и коэффициент полезного действия являются важнейшими количественными характеристиками светодиодов - приборов, действие которых основано на явлении ЭЛ p-n-переходах.
Внешний квантовый выход определяется как отношение интегрального по частотам числа излученных квантов (Ф), выходящих во внешнюю среду, по всем углам, к числу электронов, пересекающих p-n-переход в единицу времени:
(2.8)
где 
- коэффициент вывода света, определяющий уменьшение интенсивности излучения вследствие поглощения или отражения; Ф0 - число всех квантов, испускаемых в единицу времени в результате осуществления излучательной рекомбинации без учета потерь на поглощение и отражение. Приближенно можно считать, что
Ф = Фm (hν)1/2 (2.9)
где Фт - число квантов, выходящих во внешнюю среду с энергией, соответствующей максимуму полосы ЭЛ, (hν)1/2 - полуширина полосы ЭЛ, выраженная в эВ.
Коэффициент полезного действия (
) определяется отношением полной мощности излучения к затраченной мощности электрического тока:
(2.10)
где: U - падение напряжения на p-n-переходе, Rs - сопротивление контактов и базы диода.
Вблизи максимума полосы ЭЛ 
и Фт – постоянная величина.
Следовательно, 
≈ hνm Фm (hν)1/2
Согласно (2.8) и (2.9),
Фm(hν)1/2 = Ф = η I/e (2.11)
Подставив (2.11) в (2.10), получим
(2.12)
или
(2.13)
где: V - внешнее напряжение.
Как видно, для лучшего преобразования энергии электрического поля в световое излучение необходимо уменьшить величину Rs.
