A napelemek vagy más néven szolárcellák napenegia hasznosítás céljából a fotóvillamosság jelenségét alkalmazzák. Ezalatt a Nap sugárzási energiájának közvetlenül villamos energiává történő átalakítását értjük. A napelem fény hatására működik, így közvetlen vagy közvetett napsugárzás, illetve egyéb fényforrás hatására is. A termelt egyenáramot egy megfelelő inverterrel a kívánt feszültségű és frekvenciájú váltóárammá tudjuk alakítani.

A napelemek esetében két  alapvető (számottevő)  típust különböztetünk meg:
-monokristályos -polifritályos

A monokristályos napelemek a legjobb hatásfokú (15-18%), legdrágább napelemek, melynek élettartama 30 év. A polikristályos napelemek hatásfoka (10-13%), élettartama 25 év, valamivel kisebb mint a monokristályos napelemeké, ám ezt a hátrányt kompenzálja alacsonyabb áruk.


A napelemes rendszerek két változatát lehet kialakítani:

Sziget üzemű rendszer :
Sziget üzemű napelemes rendszer a termelt, fel nem használt áramot akkumulátor egységekben tároljuk. A sziget üzemű rendszer különösen ajánlott olyan helyeken ahol a hálózatos áramszolgáltatás nem, vagy csak nagyon nagy költségek árán építhető ki (pl. tanyák, erdészházak).

Hálózatba visszatöltő rendszer :
A hálózatba visszatöltő napelemes rendszer a meglévő elektromos hálózatra kapcsolva a nappal termelt, fel nem használt áramot a helyi áramszolgáltató megvásárolja, ennek mennyiségét egy ad-vesz mérős digitális villanyóra méri.