Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) off-grid menjadi salah satu solusi penting dalam mendukung transisi energi terbarukan, khususnya di wilayah tropis urban seperti Jakarta. Kinerja sistem ini sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan, terutama intensitas radiasi matahari dan durasi penyinaran harian. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh kedua variabel tersebut terhadap muatan listrik baterai PLTS sebagai penyimpan energi utama. Landasan teoritis mencakup konsep intensitas radiasi, durasi penyinaran, dan mekanisme pengisian baterai dalam sistem fotovoltaik, dengan metode analisis regresi linier dan nonlinier (logaritmik, kuadratik, dan kubik). Data yang digunakan diperoleh dari catatan operasional PLTS Institut Teknologi PLN selama periode Januari– Desember 2024, dengan total 366 hari observasi. Hasil analisis menunjukkan bahwa intensitas radiasi memiliki pengaruh positif dan signifikan terhadap arus listrik yang masuk ke baterai pada seluruh bentuk model regresi, sedangkan durasi penyinaran memberikan pengaruh positif namun tidak signifikan. Model nonlinier mengindikasikan adanya hubungan yang lebih kompleks, khususnya saat variabel suhu ambient dan kecepatan angin dimasukkan sebagai faktor mediasi, di mana pola pengaruhnya menunjukkan titik jenuh pada nilai tertentu. Kesimpulannya, intensitas radiasi merupakan faktor dominan dalam menentukan efisiensi pengisian baterai PLTS, sedangkan durasi penyinaran memiliki peran terbatas. Peningkatan kinerja sistem dapat dilakukan melalui integrasi pemantauan radiasi secara real-time, pemanfaatan teknologi prediksi cuaca, dan pemilihan baterai berkapasitas tinggi yang sesuai dengan kondisi iklim tropis.