Lorsque l'offre d'énergie est inférieure à la demande, le stockage d'énergie devient crucial. Les applications d'énergie solaire ont besoin d'être stockées en raison de la nature saisonnière, diurne et intermittente de l'énergie solaire. La nature stocke l'énergie solaire de plusieurs façons : elle contient de la matière végétale, également appelée biomasse, de l'énergie thermique des océans et du potentiel hydroélectrique à haute altitude, qui résulte de l'évaporation des masses d'eau et de la condensation qui s'ensuit. En effet, les combustibles fossiles étant dérivés de la biomasse, ils constituent un type d'énergie solaire stockée. Le gaz naturel généré par l'énergie solaire offre un coussin de sécurité à plus long terme entre l'offre et la demande. Étant donné que la disponibilité de l'énergie solaire fluctue en fonction de l'heure de la journée et de la saison (saisonnière), et peut même être intermittente pendant la journée en raison des nuages, les dispositifs de stockage d'énergie peuvent être à court ou à long terme. L'énergie peut être stockée de différentes manières. L'énergie potentielle, qui est un type d'énergie stockée, peut être stockée de diverses manières sous forme d'hydroélectricité pompée ou d'air comprimé. L'énergie thermique peut être stockée sous la forme de chaleur perceptible, de chaleur latente ou de chaleur thermochimique d'une réaction chimique.