تعتمد أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة ذاتيًّا اعتمادًا كبيرًا على بطاريات الطاقة الشمسية المستخدمة خارج الشبكة الكهربائية. ويعود ذلك إلى أن هذه البطاريات تخزن الطاقة الزائدة التي تُنتَج خلال النهار لاستخدامها ليلاً أو في الأيام الغائمة. وتُستخدم عادةً بطاريات الرصاص-حمض الدورة العميقة أو بطاريات الليثيوم-أيون، وذلك لأنها قادرة على التحمل أمام عمليات التفريغ العميق المتكررة دون حدوث تدهور ملحوظ. ويجب تصميم النظام بدقة عالية من حيث استهلاك الطاقة، وإنتاج الألواح الشمسية، ومتطلبات الطاقة الاحتياطية. وتؤدي هذه الأنظمة الخارجية عن الشبكة إلى خفض الاعتماد على الطاقة والاعتماد على الشبكة الكهربائية، ما يجعلها مثالية للمواقع النائية أو المناطق التي تحتاج إلى أمن طاقي.