A napelem egy olyan eszköz, amely a napfényt közvetlenül elektromos árammá alakítja. Szilikonból készült fotovoltaikus cellákat használ. Amikor a fotonok eltalálják a szilíciumot, elektronokat löknek ki, elektromos áramot hozva létre. A hatást 1839-ben fedezte fel Edmond Becquerel. A gyakorlati napelemek az 1950-es években jelentek meg.

A napelemek többféle típusban kaphatók. A monokristályos panelek hatékonyak és fekete színűek. A polikristályosak kék színűek és olcsóbbak. A vékonyrétegű panelek rugalmasak és könnyűek. A kétoldalas panelek mindkét oldalról érzékelik a fényt. A hatásfok a kereskedelmi forgalomban kapható panelek esetében körülbelül 15%-tól több mint 22%-ig terjed.

Hogyan működnek a napelemek

• A napfény fotonjai eltalálják a szilíciumot
• Az elektronok felszabadulnak és áthaladnak a sejten
• A fém érintkezők összegyűjtik az áramot
• Az inverter egyenáramot váltakozó árammá alakít
• Az elektromosság biztosítja az otthoni áramellátást, vagy a hálózat táplálását.

A napelemek sok helyen a történelem legolcsóbb áramforrásai. Az árak 2010 óta több mint 90%-kal csökkentek. A napelemek 25-30 évig tartanak. Napos területeken működnek a legjobban, de felhős napokon is termelnek áramot. A fő kihívások a tárolás és a hálózati integráció.