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 لحالات التفريغ العميق دون أن تتعرَّض لتدهورٍ ملحوظ. ويجب تصميم النظام بدقة عالية وفقًا لمستويات استهلاك الطاقة، وإنتاج الألواح الشمسية، ومتطلبات الطاقة الاحتياطية. وبما أن هذه الأنظمة الخارجية عن الشبكة تقلِّل من الاعتماد على الطاقة وتحسِّن الاستقلال عن الشبكة الكهربائية، فهي مثالية للمواقع النائية أو الأماكن التي تتطلب أمنًا طاقيًّا.