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 تُنتَج خلال النهار لاستخدامها ليلاً أو في الأيام الغائمة. وتُستخدم عادةً بطاريات الرصاص الحمضية ذات الدورة العميقة أو بطاريات الليثيوم-أيون، وذلك لأنها قادرة على التحمُّل المتكرر لعمليات التفريغ العميق دون أن تتعرَّض لتدهورٍ ملحوظ. ويجب تصميم النظام بدقة عالية وفقًا لمستويات استهلاك الطاقة، وإنتاج الألواح الشمسية، ومتطلبات الطاقة الاحتياطية. وتؤدي هذه الأنظمة الخارجية عن الشبكة إلى تقليل الاعتماد على الطاقة والانفكاك عن الشبكة الكهربائية، ما يجعلها مثالية للمواقع النائية أو الأماكن التي تتطلب أمنًا طاقيًّا.