تعتمد أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة ذاتيًّا اعتمادًا كبيرًا على بطاريات الطاقة الشمسية المستخدمة خارج الشبكة الكهربائية. ويعود ذلك إلى أن هذه البطاريات تخزِّن 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 التحمُّل المتكرر لعمليات التفريغ العميق دون أن تتعرَّض لتدهورٍ ملحوظ. ويجب تصميم النظام بدقة عالية وفقًا لاستهلاك الطاقة، وإنتاج الألواح الشمسية، ومتطلبات التشغيل الاحتياطي. وتؤدي هذه الأنظمة الخارجية للشبكة إلى خفض الاعتماد على الطاقة والاعتماد على الشبكة الكهربائية، ما يجعلها مثالية للمواقع النائية أو المناطق التي تحتاج إلى أمن طاقي.