本書著重在太陽電池的基本工作原理和設計、傳統的電池製造技術和改進技術，以及這些電池系統設計上的考量重點。全書一共包括十四章。第一章簡介了太陽電池的由來以及太陽光的特性；第二章簡要回顧了半導體的基本特性，以及製作電池所需的半導體材料的相關性質；第三章介紹了太陽光與半導體之間的交互作用，涵蓋半導體對光的吸收過程、載子的產生與復合，以及半導體元件物理的基本方程式等。
以上三章是太陽電池相關背景知識的建立與回顧，而第四章開始分析p-n接面未照光和照光時的基本特性；第五章探討光電能量轉換過程中效率的極限以及各種非理想的因素對效率的影響，並敍述太陽電池效率的測量方法；第六章介紹傳統的矽太陽電池標準製造技術與流程；第七章則是介紹針對前一章各個步驟的缺點而研發出來的改進技術；第八章說明在矽太陽電池設計上的考量細節。例如，如何決定在接面兩側的最佳摻雜濃度、接面的最佳位置、電池上電極的最好形狀、電池的最小光學損失等；第九章介紹除了p-n接面以外，其他可以產生電子學不對稱性的元件結構；第十章討論某些能用來取代單晶矽的新穎材料，以及以此材料製作的太陽電池之結構及性能；第十一章則是探討另一種有可能在現有的電池技術上，降低太陽光電發電成本的方法，那就是聚光型系統。
以上各章探討了太陽電池的特性與各種設計和製造技術，最後三章著重在介紹太陽光電系統的應用，包括小型系統、住宅用和集中型發電系統。