Các hệ thống phát điện mặt trời có thể được phân loại thành hệ thống quang điện (PV) nối lưới và ngoài lưới dựa trên kết nối của chúng với lưới điện. Các hệ thống PV nối lưới đề cập đến các hệ thống hoạt động trong khi được kết nối với lưới điện và phải chịu sự điều phối của lưới điện - ví dụ: các nhà máy điện PV tập trung hoặc phân tán. Ngược lại, các hệ thống PV không nối lưới hoạt động độc lập với lưới điện; ví dụ bao gồm đèn đường chạy bằng năng lượng mặt trời và hệ thống điện PV dân dụng cho các hộ gia đình nông thôn.
Hệ thống lưu trữ năng lượng, đóng vai trò là phương tiện lưu trữ năng lượng điện hiệu quả, được phân thành bốn loại: lưu trữ năng lượng cơ, pin, điện từ và thay đổi pha (nhiệt). Trong số các phương pháp lưu trữ cơ học, lưu trữ bằng bơm thủy điện đã được triển khai rộng rãi, trong khi lưu trữ năng lượng bằng bánh đà - một phương pháp cơ học mới hơn - hiện đang trong giai đoạn nghiên cứu và trình diễn. Lưu trữ năng lượng điện từ bao gồm các công nghệ như lưu trữ năng lượng từ tính siêu dẫn, siêu tụ điện và tụ điện mật độ năng lượng cao. Lưu trữ năng lượng nhiệt, dựa vào sự thay đổi pha của vật liệu để lưu trữ hoặc giải phóng năng lượng, vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ở Trung Quốc và chưa thấy ứng dụng thực tế. Lưu trữ năng lượng dựa trên pin là một công nghệ trưởng thành, được áp dụng rộng rãi và tiết kiệm chi phí. Các hệ thống PV không nối lưới sử dụng pin axit chì đã đạt đến giai đoạn ứng dụng thương mại. Hơn nữa, với sự tiến bộ gần đây của công nghệ pin lithium-ion và sự giảm chi phí liên quan, hệ thống lưu trữ năng lượng dựa trên pin lithium-ion đã trở thành trọng tâm chính của nghiên cứu hiện nay.