تعتمد أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة بشكل كبير على بطاريات الطاقة الشمسية خارج الشبكة. ويرجع ذلك إلى أن هذه البطاريات تقوم بتخزين الطاقة الزائدة التي تُنتج خلال النهار لاستخدامها في الليل أو في الأوقات الغائمة. وتُستخدم عادةً بطاريات الرصاص الحمضية ذات الدورة العميقة أو بطاريات الليثيوم أيون، لأنها قادرة على تحمل عمليات التفريغ العميقة المتكررة دون تدهور كبير. ويجب تصميم النظام بدقة من حيث استهلاك الطاقة وإنتاج الألواح الشمسية ومتطلبات التشغيل الاحتياطي. وتقلل هذه الأنظمة من الاعتماد على الطاقة والشبكة الكهربائية، مما يجعلها مثالية للمناطق النائية أو الأماكن التي تحتاج إلى أمن طاقي.