يُشكل نظام تخزين الطاقة الشمسية مكونًا حيويًا من نظام الطاقة الشمسية. فهو يخزن الكهرباء التي تنتجها الألواح الشمسية لاستخدامها عند الحاجة. عادةً ما يتكون من بطاريات، ومحولات، وأجهزة تحكم الشحن. هناك أنواع مختلفة من البطاريات، لكن بطاريات الليثيوم أيون شائعة بسبب كفاءتها وعمرها الافتراضي الطويل. تقوم المحولات بتغيير القوة المستمرة (DC) المخزنة إلى قوة بديلة (AC) تُستخدم في المنزل. يتحكم جهاز التحكم في الشحن في عملية شحن البطارية لتجنب الإفراط في الشحن وضمان الاستدامة. نظام تخزين طاقة شمسية مصمم بشكل جيد يستخدم الطاقة الشمسية بطريقة مثلى.