A napelem egy olyan eszköz, amely a nap sugárzását elektromos árammá alakítja át a fényelektromos jelenség segítségével. A napelem eddigi legelterjedtebb alkalmazása a napelemes számológép. Azonban a napelem nemcsak egy számológép, hanem egy háztartás vagy egy egész épület áramellátását is képes biztosítani. A háztartási használatra szánt napelem ára folyamatosan csökken, hatékonysága pedig folyamatosan növekszik - előbb-utóbb eljön az idő, amikor a napelem olcsóbban fog áramot adni, mint egy hagyományos erőmű. A napelem és a napkollektor között ránézésre nincs túl sok különbség, ezért gyakran összetévesztik őket. A napelem elektromos áramot, a napkollektor pedig melegvizet állít elő napenergia felhasználásával. Ennek megfelelően fizikai működésében is különbözik a napelem és a napkollektor.