Mặc dù trong một số ít ứng dụng có thể dùng trực tiếp điện năng từ pin mặt trời, nhưng nói chung trong các hệ thống năng lượng pin mặt trời cần phải có thành phần tích trữ năng lượng. Ban ngày, lúc có nắng, điện năng từ tấm pin mặt trời được tích vào bộ tích trữ năng lượng. Ban đêm hoặc những lúc không có nắng, năng lượng lại được lấy ra cung cấp cho tải. Thời gian biểu điều phối năng lượng trong hệ phụ thuộc chủ yếu thời gian làm việc của tải điện.
Có hai phương pháp phổ biến để tích trữ năng lượng trong hệ năng lượng pin mặt trời.
Như đã nói ở trên, phương pháp thứ nhất là hoà điện pin mặt trời vào mạng lưới điện địa phương. Lưới điện địa phương ở đây có thể là mạng lưới điện công nghiệp hoặc lưới điện tổ hợp từ các máy phát điện khác như diezen, thuỷ điện, động cơ gió,…Trong phương pháp này, lưới điện địa phương đóng vai trò như một “bể chứa”, tích trữ năng lượng dư thừa do dàn pin phát ra lúc có nắng và được lấy ra tiêu dùng lúc cần thiết. Tích trữ kiểu hoà điện vào lưới điện địa phương này có thể thực hiện lâu dài và rất kinh tế, nhưng chỉ có thể thực hiện ở những nơi có lưới điện.
Đa số các ứng dụng pin mặt trời cho khu vực nông thôn hiện nay được thực hiện ở các vùng xa xôi, hẻo lánh, không có lưới điện. Vì vậy việc dùng một bộ tích trữ năng lượng riêng là cần thiết. Phương pháp thứ hai này thường dùng một bộ acquy để tích trữ năng lượng. Thành phần này đóng góp một tỷ trọng khá lớn trong chi phí cho một hệ thống pin mặt trời. Vì vậy cần phải có một số hiểu biết tối thiểu về acquy và công tác bảo quản, chăm sóc nó.