A napelem, amelyet gyakran fotovoltaikus cellának is neveznek, egy speciális típusú érzékelő, amely elnyeli a napfényt, és a fotovoltaikus hatás révén azt elektromos árammá alakítja. A napelem elsődleges feladata, hogy a fényenergiát közvetlenül elektromos energiává alakítsa. Kulcsfontosságú eleme a napelemeknek és napelemes rendszereknek, lehetővé téve villamos energia előállítását különféle alkalmazások és eszközök táplálására, a háztartási készülékektől a nagyobb méretű energiahálózatokig. A napelemek szépsége abban rejlik, hogy képesek megújuló forrásból – a napból – energiát termelni, így fenntartható és környezetbarát energiamegoldássá válnak.
A napelemeket jellemzően sokféle alkalmazásban használják, magában foglalja a számológépek, karórák és más kis eszközök tápellátását nagyobb teljesítményű, például otthoni és ipari áramellátáshoz. Olyan távoli helyeken is használják őket, ahol nincs hozzáférés a hálózati áramhoz, vagy olyan esetekben, amikor független áramforrásokra van szükség, például műholdakra az űrben. A legfontosabb jellemzők közé tartozik a bőséges és megújuló energiaforrás, valamint a kezdeti beállítás és telepítés után gyakorlatilag nem létező üzemeltetési költségeik. A mozgó alkatrészek hiánya miatt nagyon kevés karbantartást igényelnek. A napelemek főbb gyártói közé tartozik a First Solar Inc., a Jinko Solar, a Trina Solar, a Yingli Solar és a Canadian Solar Inc.
