该书从太阳电池的基本原理出发，基于染料敏化太阳电池近三十年的研究和发展，从太阳电池原理和染料敏化太阳电池发展历史、纳米半导体材料、染料光敏化剂、电解质材料、和对电极设计与合成，电池界面光电化学、结构设计和性能模拟、性能测试和组件应用等相关基础和科学技术研究。详细阐述了染料敏化太阳电池中存在的多处界面光电化学和电荷传输复合动力学过程，以及相关研究手段在剖析电荷传输微观动力学过程的重要作用。从电池关键材料、电荷传输、大面积电池结构设计和电池制作的技术多个方面，阐释实现高效染料敏化太阳电池的技术途径，并对大面积高效电池的研发和规模化应用进行了介绍和展望。