A napelem egyfajta fotoelektromos félvezető chip, amely a napfényt közvetlenül elektromos áram előállítására használja, más néven "napelem chip" vagy "fotocella". Mindaddig, amíg bizonyos megvilágítási feltételeknek megfelelő fénnyel világítja meg, azonnal feszültséget tud kiadni, és áramot generál, ha van áramkör. A fizikában röviden fotovoltaikusnak (PV) nevezik.
A napelemek olyan eszközök, amelyek a fényenergiát közvetlenül elektromos energiává alakítják fotoelektromos vagy fotokémiai hatás révén. A fotovoltaikus hatással működő kristályos szilícium napelemek a főáramlat, míg a fotokémiai hatással működő vékonyfilmes napelemek még embrionális stádiumban vannak.
