Letak geografis Indonesia yang dilewati oleh garis khatulistiwa menjadikan Indonesia mempunyai potensi yang besar dalam memanfaatkan energi matahari. Energi matahari dapat dimanfaatkan menggunakan beberapa metode, diantaranya dengan menggunakan panel photovoltaic atau panel PV. Sistem PV dapat dipasang dalam dua topologi utama, yaitu sistem PV yang digabungkan langsung ke baterai atau PV direct-coupling dan sistem PV yang terhubung ke baterai melalui perangkat solar charge controller (SCC) berjenis maximum power point tracking (MPPT). Namun, penggunaan MPPT meningkatkan biaya investasi sistem sehingga tidak terjangkau oleh banyak masyarakat berpenghasilan rendah. Sebaliknya, sistem PV direct-coupling dapat menjadi alternatif yang hemat biaya di mana MPPT tidak digunakan. Penelitian ini bertujuan untuk menerapkan sistem PLTS dengan metode direct-coupling dan membandingkan kinerja pengisian baterai lead acid dengan metode direct-coupling dan MPPT pada PLTS-baterai. Penelitian ini dilakukan dengan mensimulasikan sistem PLTS dengan metode direct-coupling pada software MATLAB/Simulink yang kemudian dilakukan penerapan pada perangkat keras yang sudah dirancang. Dalam penerapannya, PLTS dengan metode direct-coupling menggunakan sistem proteksi overcharge baterai. Pengujian menunjukkan pada variasi PV 50 Wp dengan metode direct-coupling dapat mengisi baterai hingga 11,579 Ah, sedangkan dengan metode MPPT dapat mengisi hingga 16,183 Ah. Kemudian, pada variasi PV 100 Wp dapat mengisi hingga 19,652 Ah, sedangkan dengan metode MPPT dapat mengisi hingga 23,042 Ah. Dengan hasil yang hampir sama pada variasi PV 100 Wp dan dengan biaya investasi yang lebih murah 23,6% menjadikan pengisian baterai lead acid menggunakan metode direct-coupling pada sistem PLTS dapat menjadi pilihan alternatif.