A napelem egy olyan eszköz, amely a napfényt fotovoltaikus (PV) cellák segítségével elektromos árammá alakítja. A PV cellák olyan anyagokból készülnek, amelyek fény hatására gerjesztett elektronokat termelnek. Az elektronok egy áramkörön keresztül áramlanak, és egyenáramú (DC) elektromosságot termelnek, amely különféle eszközök táplálására használható, vagy akkumulátorban tárolható. A napelemeket napelemnek, napelemnek vagy PV-modulnak is nevezik.
A napelemeket általában tömböknek vagy rendszereknek nevezett csoportokba rendezik. A fotovoltaikus rendszer egy vagy több napelemből, egy inverterből, amely az egyenáramú elektromosságot váltakozó árammá (AC) alakítja át, és néha más alkatrészekből, például vezérlőkből, mérőórákból és nyomkövetőkből áll. A legtöbb panel napelemfarmokban található, ahol áramellátást biztosítanak a hálózatnak, és néhány tetőtéri napelem is képes áramot szolgáltatni.
Előnyök
Energiahatékonyság. Ellentétben a hagyományos energiaforrásokkal, amelyek hőként pazarolják az energiát, a napelemek szinte az összes felfogott energiát felhasználható elektromos árammá alakítják. Ez azt jelenti, hogy 20%-kal hatékonyabbak, mint a hagyományos energiaforrások, például a szén vagy a földgáz.
Környezetbarát. Nem termelnek szennyezést, nem bocsátanak ki üvegházhatású gázokat, és nem járulnak hozzá a klímaváltozáshoz. Ennek az az oka, hogy nem igényelnek fosszilis tüzelőanyagok elégetését, amely a hagyományos energiaforrásokból származó szén-dioxid-kibocsátás fő forrása. Előállításuk és ártalmatlanításuk a hagyományos energiaforrásokhoz képest minimális környezetterhelést is jelent.
Sokoldalúak és sokféle alkalmazási területen használhatók. Telepíthetők otthonokba, vállalkozásokba és közintézményekbe, valamint olyan távoli területekre, ahol a hagyományos energiaelérés korlátozott. Különféle eszközök, például autók, csónakok és hordozható elektronikai eszközök táplálására is használhatók.
Az energiafüggetlenség, amely egyre fontosabbá válik egy olyan világban, ahol a hagyományos energiaforrások egyre szűkösebbek és drágábbak. Saját villamosenergia-termeléssel az otthonok és a vállalkozások csökkenthetik a hagyományos energiaforrásoktól való függésüket, és önellátóbbá válhatnak.