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 عادةً بطاريات الرصاص الحمضية ذات الدورة العميقة أو بطاريات الليثيوم-أيون، وذلك لأنها قادرة على التحمُّل المتكرر لحالات التفريغ العميق دون أن تتعرَّض لتدهورٍ ملحوظ. ويجب تصميم النظام بدقة عالية من حيث استهلاك الطاقة، وإنتاج الألواح الشمسية، ومتطلبات التشغيل الاحتياطي. وتؤدي هذه الأنظمة الخارجية عن الشبكة إلى خفض الاعتماد على الطاقة والارتباط بالشبكة الكهربائية، ما يجعلها مثاليةً للمواقع النائية أو الأماكن التي تحتاج إلى أمن طاقي.