ניתן לסווג מערכות לייצור חשמל סולארי למערכות פוטו-וולטאיות המחוברות לרשת ולמערכות פוטו-וולטאיות מחוץ לרשת על סמך חיבורן לרשת החשמל. מערכות PV המחוברות לרשת מתייחסות לאלו הפועלות כשהן מחוברות לרשת החשמל וכפופות לשליחת רשת, למשל, תחנות כוח PV מרוכזות או מבוזרות. מערכות PV מחוץ לרשת, לעומת זאת, פועלות ללא תלות ברשת החשמל; דוגמאות כוללות פנסי רחוב המופעלים על ידי שמש ומערכות חשמל PV למגורים עבור משקי בית כפריים.
מערכות אגירת אנרגיה, המשמשות כאמצעי יעיל לאגירת אנרגיה חשמלית, מסווגות לארבע קטגוריות: אגירת אנרגיה מכנית, סוללה, אלקטרומגנטית ושינוי פאזה (תרמית). בין שיטות האחסון המכאניות, אחסון הידרו שאוב כבר נפרס באופן נרחב, בעוד שאחסון אנרגיה של גלגל תנופה - גישה מכנית חדשה יותר - נמצא כעת בשלב המחקר וההדגמה. אחסון אנרגיה אלקטרומגנטית כולל טכנולוגיות כגון אחסון אנרגיה מגנטית מוליכים-על, קבלים-על וקבלים בעלי צפיפות אנרגיה גבוהה. אגירת אנרגיה תרמית, המסתמכת על שינוי שלב של חומרים כדי לאגור או לשחרר אנרגיה, עדיין בשלב המחקר המעבדתי בסין וטרם ראה יישום מעשי. אחסון אנרגיה מבוסס סוללות הוא טכנולוגיה בוגרת, מאומצת וחסכונית. מערכות PV מחוץ לרשת המשתמשות בסוללות עופרת-חומצה כבר הגיעו לשלב היישום המסחרי. יתר על כן, עם ההתקדמות האחרונה של טכנולוגיית סוללות ליתיום-יון והירידה הנלווית בעלויות, מערכות אחסון אנרגיה המבוססות על סוללות ליתיום-יון הפכו למוקד מרכזי במחקר הנוכחי.