Els sistemes d'energia solar fora de la xarxa-funcionen mitjançant plaques solars per convertir la radiació solar directament en energia elèctrica; un controlador gestiona i distribueix aquesta energia per garantir una alimentació estable a la càrrega. Quan la llum solar incideix sobre la superfície del panell solar, l'efecte fotovoltaic dins de les cèl·lules converteix l'energia lluminosa en corrent continu (DC). El controlador regula la tensió i el corrent de sortida en funció de l'estat de funcionament del sistema, alimentant simultàniament la càrrega i carregant la bateria per emmagatzemar l'excés d'energia. Quan la llum solar és insuficient o no està disponible (com ara a la nit), la bateria descarrega l'energia emmagatzemada per continuar alimentant la càrrega, garantint així el funcionament continu i estable del sistema. Si la càrrega requereix corrent altern (CA), un inversor converteix la sortida de CC de la bateria en CA perquè l'utilitzi l'equip.
El principi de generació d'energia dels panells solars de baixa-potència és idèntic al dels mòduls fotovoltaics estàndard, depenent de l'efecte fotovoltaic dels materials semiconductors per aconseguir la conversió d'energia. Els panells solars solen estar formats per múltiples cèl·lules solars connectades en sèrie o en paral·lel; quan els fotons impacten a la superfície de la cèl·lula, exciten electrons dins del semiconductor, creant una tensió a través de la cèl·lula i generant una sortida de CC. La potència de sortida està influenciada principalment per factors com la irradiació solar, la temperatura ambient i l'orientació i l'angle d'inclinació del panell. En condicions de molta llum solar, el panell proporciona una sortida de potència constant; tanmateix, els dies ennuvolats o quan la llum solar disminueix, la potència de sortida baixa. En conseqüència, aquests sistemes es combinen amb bateries per millorar la continuïtat i la fiabilitat de l'alimentació.
Mitjançant l'operació coordinada de panells solars, controladors, bateries i càrregues, els sistemes fora de la xarxa-aconsegueixen la recollida, la conversió, l'emmagatzematge i la utilització de l'energia solar. Tot el sistema funciona independentment de la xarxa pública, satisfent les necessitats diàries d'energia dels dispositius de baixa-potència, alhora que ofereix avantatges com ara l'eficiència energètica, el respecte al medi ambient, els baixos costos operatius i la facilitat de manteniment. Amb les millores contínues en l'eficiència de la conversió fotovoltaica i la tecnologia d'emmagatzematge d'energia, els sistemes solars de baixa -potència apagada-a la xarxa estan trobant una aplicació cada cop més estesa en àrees com ara el subministrament d'energia residencial, la monitorització exterior, els equips de comunicació i l'Internet de les coses intel·ligents (IoT).