Güneş enerjisi, derin döngülü pillerde veya pil sıralarında, şebekeye bağlı bir sistemde veya elektrik şebekesinin kendisinde depolanır. Piller, hem şebeke içi hem de şebeke dışı sistemler için kullanılabilir.
Pillerin doğru çalışması ve güneş enerjisini depolaması için dört ana bileşen gerekir. Birinci bileşen olan şarj kontrol cihazı, pillerin dolu olduklarında aşırı şarj olmalarını önler. İkinci bileşen, gerçek batarya, birbirine bağlanmış derin döngülü hücrelerin bir takımıdır. Derin döngülü aküler yaklaşık on yıl dayanacak şekilde üretilir ve kapasitelerinin yüzde seksenini düzenli olarak boşaltır.
Bileşen üç, sistem ölçer, toplanan güneş enerjisinin durumunu ve gücün performansını ölçer ve görüntüler. Ana DC bağlantı kesme dördüncü bileşeni, batarya ile güneş enerjisini AC gücüne çeviren evirici arasında bir kırıcı görevi görür. Bu kırıcı, bakım için akü bankasının bağlantısının kesilmesine izin verir.
Pasif ve aktif güneş enerjili su ısıtma sistemleri, güneş enerjisini depolamak için su depoları kullanır, tıpkı yüzme havuzu güneş enerjisi sistemlerinin enerjiyi depolamak için gerçek havuz suyunu kullanması gibi. Her iki sistem de, gün boyunca güneş enerjisi toplayan ısı olarak biriktiren ve daha sonra gece kullanım için yavaş yavaş salınan bir termal yığın depolama sistemi kullanabilir.