太陽能路燈所用的LED發光二極管是一種半導體固體發光器件，它是利用固體半導體芯片作為發光材料，當兩端加上正向電壓，半導體中的載流子發生復合引起光子發射而產生光。LED可以直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。
發光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成，也具有單向導電性。當給發光二極管加上正向電壓后，從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子，在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合，產生自發輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發出的光的波長越短。常用的是發紅光、綠光或黃光的二極管。
太陽能路燈的發光二極管在小功率時光效比較高，用好的發光二極管做半導體燈，2瓦左右就有很好的亮度。2瓦的半導體燈可以用兩只1瓦的大功率發光二極管串聯組成，也可以用40個小功率發光管2只串聯以后再20串并聯組成，用小功率發光二極管串/并聯做半導體燈時，每一串里要串聯一個10Ω的電阻以均衡各串之間的電流。目前用小功率發光管做半導體燈成本比較低，制作半導體燈時，LED驅動器裝在燈體內部。
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