A napelemes útlámpák napelemeket használnak a napfény elektromos energiává alakítására. Ez a folyamat a fotovoltaikus effektuson keresztül valósul meg, ahol a panelben lévő félvezető anyag napfény hatására elektronáramlást generál, ezáltal egyenáramot generál. Napközben az utcai lámpa energiát tárol az integrált akkumulátoron keresztül, hogy éjszaka áramot biztosítson. Ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy a napelemes útlámpák normálisan működjenek hálózati csatlakozás nélkül, és különféle környezeti feltételekhez alkalmas.
A napelemes útlámpák energiafüggetlensége jelentősen csökkenti az infrastruktúra kiépítésének költségeit. A hagyományos áramellátás esetén a kábelek lefektetése és az alállomások építése sok pénzt és időt igényel. Különösen a távoli területeken az infrastruktúra-építés gyakran olyan problémákkal szembesül, mint az összetett terep és a magas költségek. A napelemes útlámpák néhány órán belül felszerelhetők, nagymértékben csökkentve a hagyományos energiainfrastruktúra iránti igényt.
Az energiafüggetlenség a napelemes útvilágítást is különösen kiemelkedővé teszi vészhelyzetekben. Például egy természeti katasztrófa után az áramellátás megsérülhet, és a napelemes útjelző lámpák továbbra is normálisan működhetnek, biztosítva a szükséges világítást, hogy segítsenek az embereknek biztonságban és válság idején a mentésben.
Környezetvédelmi szempontból a napelemes lámpák energiafüggetlensége csökkenti a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőséget is. A hagyományos villamosenergia-termelés gyakran nem megújuló energiákra, például szénre és földgázra támaszkodik, ami nemcsak az erőforrások kimerülésével jár, hanem az üvegházhatású gázok, például a szén-dioxid kibocsátásával is. Megújuló erőforrásként a napenergia nemcsak hatékonyan csökkentheti a szénlábnyomot, hanem pozitív szerepet játszik a globális felmelegedés lassításában is.