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 تُنتج خلال النهار لاستخدامها ليلاً أو في الأيام الغائمة. وتُستخدم عادةً بطاريات الرصاص الحمضية ذات الدورة العميقة أو بطاريات الليثيوم-أيون، نظرًا لقدرتها على التحمُّل المتكرر لتفريغ عميق دون حدوث تدهور ملحوظ. ويجب تصميم النظام بدقةٍ عاليةٍ من حيث استهلاك الطاقة، وإنتاج الألواح الشمسية، ومتطلبات التشغيل الاحتياطي. وتؤدي هذه الأنظمة الخارجية عن الشبكة إلى تقليل الاعتماد على الطاقة والاعتماد على الشبكة الكهربائية، ما يجعلها مثاليةً للمواقع النائية أو الأماكن التي تتطلب أمنًا طاقيًّا.