Sončni elektrarni-izven omrežja delujejo tako, da uporabljajo sončne celice za pretvarjanje sončnega sevanja neposredno v električno energijo; krmilnik upravlja in distribuira to energijo, da zagotovi stabilno napajanje bremena. Ko sončna svetloba pade na površino sončne plošče, fotovoltaični učinek v celicah pretvori svetlobno energijo v enosmerni tok (DC). Krmilnik uravnava izhodno napetost in tok glede na stanje delovanja sistema, hkrati pa napaja obremenitev in polni baterijo za shranjevanje odvečne energije. Ko je sončna svetloba nezadostna ali ni na voljo (na primer ponoči), baterija izprazni svojo shranjeno energijo, da nadaljuje z napajanjem obremenitve, s čimer se zagotovi neprekinjeno in stabilno delovanje sistema. Če obremenitev zahteva izmenični tok (AC), pretvornik pretvori enosmerni izhod iz baterije v AC za uporabo opreme.
Načelo proizvodnje električne energije sončnih kolektorjev z nizko-močjo je enako principu standardnih fotonapetostnih modulov, pri čemer se zanaša na fotovoltaični učinek v polprevodniških materialih za doseganje pretvorbe energije. Sončne plošče so običajno sestavljene iz več zaporedno ali vzporedno povezanih sončnih celic; ko fotoni zadenejo celično površino, vzbudijo elektrone v polprevodniku, ustvarijo napetost v celici in ustvarijo enosmerni izhod. Na izhodno moč vplivajo predvsem dejavniki, kot so sončno obsevanje, temperatura okolice ter orientacija in kot nagiba plošče. V pogojih obilice sončne svetlobe plošča zagotavlja enakomerno izhodno moč; vendar v oblačnih dneh ali ko je sončne svetlobe manj, izhodna moč pade. Posledično so ti sistemi povezani z baterijami za izboljšanje kontinuitete in zanesljivosti napajanja.
Z usklajenim delovanjem sončnih kolektorjev, krmilnikov, baterij in bremen sistemi zunaj-omrežja dosegajo zbiranje, pretvorbo, shranjevanje in uporabo sončne energije. Celoten sistem deluje neodvisno od javnega omrežja in izpolnjuje dnevne potrebe po energiji naprav z nizko-porabo energije, hkrati pa ponuja prednosti, kot so energetska učinkovitost, prijaznost do okolja, nizki obratovalni stroški in enostavno vzdrževanje. Z nenehnim izboljševanjem učinkovitosti fotovoltaične pretvorbe in tehnologije shranjevanja energije sončni sistemi z nizko-izklopom-omrežja najdejo vse bolj razširjeno uporabo na področjih, kot so oskrba z električno energijo v stanovanjih, nadzor na prostem, komunikacijska oprema in pametni internet stvari (IoT).