1.A napelemek fő anyaga a félvezető szilícium.
2. A napelem egyfajta fotoelektromos elem, amely képes átalakítani az energiát. Alapszerkezete p- és n-típusú félvezetőkből áll. A félvezetők legalapvetőbb anyaga a "Szilícium", amely nem vezetőképes, de ha különböző szennyeződéseket adalékolnak a félvezetőkbe, akkor p- és n-típusú félvezetővé is készíthetők.
3. Ekkor a p-típusú félvezetőnek van egy lyuk (a p-típusú félvezető eggyel kevesebb negatív töltésű elektronnal rendelkezik, ami eggyel több pozitív töltésnek tekinthető), és a p-típusú félvezető és az n- típusú félvezetőnek van még egy szabad elektronja az áram előállításához. Ezért amikor a nap süt, a fényenergia gerjeszti a szilícium atomban lévő elektronokat, ami elektronok és lyukak konvekcióját eredményezi.
4. Ezekre az elektronokra és lyukakra hatással lesz a beépített potenciál, és n-típusú, illetve p-típusú félvezetők vonzzák őket, és mindkét végén összegyűlnek. Jelenleg, ha a külső elektródákkal van összekötve, hogy áramkört képezzenek, ez a napelemes áramtermelés elve.
