A fotovoltaikus energia olyan technológiát jelent, mely képes a napsugárzásból származó energiát átalakítani elektromos energiává félvezető anyagok, például szilícium segítségével. A fotovoltaikus szó görög eredetű, a photo, phos jelentése ’fény’, a volt pedig az elektromosságra utal. Rövidített formája PV. Fotovoltaikus jelenség elvén működnek a napelemek.

A fotovoltaikus rendszerek legnagyobb előnye fenntarthatósági szempontból, hogy használatuk az egyik legtisztább módja az energiatermelésnek. Működésük nem jár üvegházhatást okozó gáz kibocsátásával. Szinte bárhol telepíthetők még olyan elzárt és kietlen területeken is, mint a jégmezők vagy a sivatagok. Igen kevés költséget és gondozást igényel a karbantartásuk. Ennek fő oka az, hogy nem tartalmaznak mechanikai forgó alkatrészeket, melyek könnyen kopnak, mint például a szélerőművek. Mindemellett egy jól megtervezett, és erősen rögzített napelem könnyen ellenáll az időjárás viszontagságainak, még a rendkívüli szélsőséges légköri jelenségeknek is. További előnyük, hogy alkalmazásukkal kevésbé vagyunk kiszolgáltatva az áramszolgáltatóknak, megfelelően tervezett energiatárolási rendszer segítségével akár függetleníteni is tudjuk magunkat a hálózattól.

Magát a fotovoltaika jelenségét 1839-ben Edmund Bequerel, francia fizikus fedezte fel. Bequerel még ebben az évben megépítette a világ első fotovoltaikus elemét. Az első szilícium félvezetőn alapuló napelemet 1954. április 25-én a Bell Labs szakemberei mutatták be. Ez a napenergia 6%-át volt képes elektromos energiává alakítani. A folyamatos technológiai fejlődésnek köszönhetően a napelemek ára évről évre csökken, míg hatásfokuk folyamatosan nő. Egyre népszerűbbé válnak mind a gazdasági szféra, mind a lakosság körében.