تعتمد أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة ذاتيًّا اعتمادًا كبيرًا على بطاريات الطاقة الشمسية المستخدمة خارج الشبكة الكهربائية. ويرجع ذلك إلى أن هذه البطاريات تخزِّن الطاقة الزائدة التي تُنتَج خلال النهار لاستخدامها ليلاً أو في الأيام الغائمة. وتُستخدم في الغالب بطاريات الرصاص الحمضية ذات الدورة العميقة أو بطاريات الليثيوم-أيون، وذلك لأنها قادرة على التحمُّل المتكرر لحالات التفريغ العميق دون حدوث تدهور ملحوظ. ويجب تصميم النظام بدقة عالية مع مراعاة استهلاك الطاقة وإنتاج الألواح الشمسية ومتطلبات التشغيل الاحتياطي. وتؤدي هذه الأنظمة الخارجية للشبكة إلى تقليل الاعتماد على الطاقة والاعتماد على الشبكة الكهربائية، ما يجعلها مثالية للمواقع النائية أو الأماكن التي تتطلب أمنًا طاقيًّا.