Các hệ thống điện mặt trời tự chủ hoàn toàn phụ thuộc rất nhiều vào pin mặt trời hoạt động độc lập với lưới điện. Điều này là do những pin này lưu trữ lượng điện dư thừa được sản xuất trong ngày để sử dụng vào ban đêm hoặc khi trời nhiều mây. Các loại pin chì-axit chu kỳ sâu hoặc pin lithium-ion thường được sử dụng chủ yếu. Nguyên nhân là những pin này có khả năng chịu đựng nhiều lần xả sâu lặp đi lặp lại mà không bị suy giảm đáng kể. Hệ thống phải được thiết kế cẩn thận dựa trên mức tiêu thụ năng lượng, công suất đầu ra của tấm pin mặt trời và yêu cầu về nguồn dự phòng. Những hệ thống hoạt động độc lập với lưới điện này giúp giảm sự phụ thuộc vào năng lượng và vào lưới điện, do đó rất phù hợp cho các khu vực xa xôi hoặc những nơi cần đảm bảo an ninh năng lượng.