تعتمد أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة ذاتيًّا اعتمادًا كبيرًا على بطاريات الطاقة الشمسية المستخدمة خارج الشبكة الكهربائية. ويعود ذلك إلى أن هذه البطاريات تقوم بتخزين الطاقة الزائدة التي تُنتجها الألواح الشمسية خلال النهار لاستخدامها ليلاً أو في الأيام الغائمة. وتُستخدم عادةً بطاريات الرصاص الحمضية ذات الدورة العميقة أو بطاريات الليثيوم-أيون، وذلك لأنها قادرة على التحمل أمام عمليات التفريغ العميق المتكررة دون أن تتعرض لتدهورٍ ملحوظ. ويجب تصميم النظام بدقة عالية مع مراعاة استهلاك الطاقة، وإنتاج الألواح الشمسية، ومتطلبات التشغيل الاحتياطي. وبما أن هذه الأنظمة الخارجية عن الشبكة تقلل من الاعتماد على الطاقة والارتباط بالشبكة الكهربائية، فهي مثالية للمواقع النائية أو الأماكن التي تتطلب أمنًا طاقيًّا.