หากคุณจำเป็นต้องจ่ายน้ำให้เพียงพอกับปริมาณที่ระบบไฟฟ้าไม่สามารถจ่ายได้ พลังงานแสงอาทิตย์สามารถแก้ปัญหานี้ได้ ปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์เป็นทางเลือกแทนเครื่องยนต์สันดาปภายใน กังหันลม และปั๊มมือ ปัจจุบันมีปั๊มน้ำพลังงานแสงอาทิตย์อยู่หลายพันเครื่องทั่วโลก ปั๊มเหล่านี้จะทำงานได้ดีที่สุดเมื่อมีแสงแดดเต็มดวง ซึ่งเป็นช่วงที่มีความต้องการแสงอาทิตย์มากที่สุด

แผงโซลาร์เซลล์ (PV) ใช้เซลล์ซิลิคอนที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวเพื่อผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ แผงโซลาร์เซลล์ผลิตขึ้นเป็นจำนวนมากตั้งแต่ปี 1979 แผงโซลาร์เซลล์มีความน่าเชื่อถือสูงมากจนผู้ผลิตส่วนใหญ่ให้การรับประกัน 25 ปี และมีอายุการใช้งานมากกว่า 30 ปี แผงโซลาร์เซลล์ทำงานได้ดีในสภาพอากาศหนาวเย็นหรือร้อน ปั๊มน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อใช้กระแสตรงที่ผลิตโดยแผงโซลาร์เซลล์ ปั๊มจะต้องทำงานภายใต้สภาพแสงน้อย เมื่อพลังงานจะลดลง และจะไม่หยุดทำงานหรือร้อนเกินไป ปั๊มปริมาตรเล็กใช้กลไกการแทนที่เชิงบวก (ปริมาตร) เพื่อปิดผนึกน้ำในโพรงและดันน้ำขึ้นด้านบน

แม้ว่าจะสูบน้ำช้าๆ ก็สามารถรักษาความสามารถในการยกได้ กลไกเหล่านี้รวมถึงปั๊มไดอะแฟรม ปั๊มใบพัด และปั๊มลูกสูบ ซึ่งแตกต่างจากปั๊มหอยโข่งทั่วไปที่ต้องหมุนอย่างรวดเร็วจึงจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปั๊มหอยโข่งใช้ในกรณีที่ต้องมีการไหลที่มากขึ้น ปั๊มผิวดินเป็นปั๊มที่ติดตั้งบนพื้นดิน ปั๊มพื้นดินทำงานได้ดีเมื่อดูดน้ำผ่านช่องดูดที่ลึกน้อยกว่า 10 หรือ 20 ฟุต ปั๊มจุ่มเป็นปั๊มที่จุ่มลงไปในน้ำ บ่อน้ำลึกส่วนใหญ่ใช้ปั๊มจุ่ม ตัวควบคุมปั๊ม (ซึ่งเป็นตัวเพิ่มกระแสเชิงเส้น) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้โดยปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ ตัวควบคุมทำหน้าที่เหมือนกระปุกเกียร์อัตโนมัติและช่วยให้ปั๊มสตาร์ทและป้องกันไม่ให้หยุดทำงานเมื่อแสงแดดอ่อน ตัวควบคุมบางตัวยังมีฟังก์ชันอื่นๆ เช่น จัดเตรียมขั้วต่อสำหรับสวิตช์ลูกลอยเพื่อปิดปั๊มเมื่อถังเต็ม และให้การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน เมื่อดวงอาทิตย์เคลื่อนที่บนท้องฟ้าในระหว่างวัน สามารถใช้เครื่องติดตามพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อเอียงแผงโซลาร์เซลล์ได้ วิธีนี้สามารถเพิ่มพลังงานในแต่ละวันได้มากถึง 55% หากมีชั่วโมงแสงแดดสูงสุดมากกว่านี้ ก็สามารถใช้ปั๊มและระบบไฟฟ้าขนาดเล็กลงได้

ในวันที่แดดจัด การติดตามผลจะได้ผลดีที่สุด ในสภาพอากาศที่มีเมฆมากและฤดูหนาวที่สั้นลง การติดตามผลจะไม่ดีนัก อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ต้นทุนของแผงโซลาร์เซลล์ลดลงมากจนการเพิ่มแผงโซลาร์เซลล์มักจะคุ้มทุนกว่าการเพิ่มตัวติดตาม นอกจากนี้ เนื่องจากตัวติดตามมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว จึงมักต้องซ่อมแซมหลังจากผ่านไปสองสามปี การจัดเก็บมีความสำคัญมาก อาจต้องใช้เวลาในการจัดเก็บสามถึงสิบวัน ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและการใช้น้ำ ระบบส่วนใหญ่ใช้ถังเก็บเพื่อความเรียบง่ายและประหยัด ในกรณีอื่นๆ สามารถเพิ่มแบตเตอรี่เข้าไปในระบบได้ พลังงานไฟฟ้าที่สร้างโดยโมดูลโซลาร์เซลล์จะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่แบบวงจรลึก ดังนั้นจึงสามารถใช้งานปั๊มได้ในวันที่ไม่มีแดด

เพิ่มสวิตช์ลูกลอยให้กับระบบ เมื่อถังน้ำเต็มไปด้วยน้ำ ก็สามารถปิดปั๊มเพื่อป้องกันน้ำล้นได้ กังหันลมซึ่งเคยใช้ในการสูบน้ำในสมัยก่อนยังคงมองเห็นได้จากหลายมุมมอง เมื่อไม่นานมานี้ ในการใช้งานปั๊มน้ำ ปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์ได้เข้ามาแทนที่กังหันลม ข้อเท็จจริงได้พิสูจน์แล้วว่าระบบพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กมีราคาถูกและติดตั้งและบำรุงรักษาง่าย แผงโซลาร์เซลล์ยังให้แหล่งจ่ายน้ำที่เสถียรกว่าอีกด้วย โดยสามารถติดตั้งในหุบเขาและพื้นที่ป่าที่มีลมไม่เพียงพอ แผงโซลาร์เซลล์สามารถวางห่างจากปั๊มได้ในระยะหนึ่ง แม้แต่ระยะห่างหลายร้อยฟุต (100 ม.)