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进一步减少晶硅太阳能电池的表面反射率、改善PN结质量是提高晶硅太阳能电池光电转换效率的有效方法。对于目前的晶硅电池来说,经表面制绒后单／多晶硅仍然分别有11%与25%左右的表面反射率,且以热扩散方式制备的PN结短波响应较差,因此急需一种新的工艺改善上述问题。等离子体浸没离子注入(PⅢ)则为降低反射率、改善PN结质量提供了很好的研究方向。在PN结制备上,采用PⅢ可通过注入掺杂的方式得到超浅结,和热扩散制备的PN结相比,新的PN结结深大大减小,经研究发现该PN结适合用于太阳能电池的制备。在降低表面反射率方面,采用PⅢ能在硅片表面形成纳米量级的针状微观结构,形成“黑硅”,极大地减小了表面反射,通过进一步的优化工艺,实现了太阳能电池效率的明显提升。针对这两点,本文做了如下工作：1、采用等离子体浸没离子注入(PⅢ)的方法在125cm×125cm的P型单晶硅上注入磷元素形成了PN结,通过快速热退火工艺激活掺杂元素以达到最佳电活性。研究了退火时间与退火温度、注入偏压大小与脉宽对PN结方块电阻的大小与均匀性的影响。发现在注入偏压为2KV,注入脉宽为501μs,退火温度为1100℃,退火时间为20s的条件下,注入效果最佳,此时的方块电阻达到最小值10.12Ω/sq,非均匀性达到最小值2.98%,非常适合用于太阳能电池工艺。另外,在相同条件下对单晶硅与多晶硅的注入进行了比较,发现在单晶硅上注入得到的PN结要远远优于多晶硅。2、采用等离子体浸没离子注入(PⅢ)在156cm×156cm的P型多晶硅上制备了黑硅,并对随后的湿法去损工艺进行了研究,在目前普遍使用的HNO3/HF溶液去损的基础上,探索了一种弱氧化性的NaNO2/HF溶液去损方式。实验发现湿法去损会使黑硅的表面反射率逐渐升高,但同时也会大大降低等离子刻蚀损伤与硅片表面积,减小表面复合速度。实验中对使用HNO3/HF溶液与NaNO2/HF对黑硅进行湿法去损,而后在工业生产线上加工为太阳能电池,发现采用条件为NaNO2:HF:H2O=6.4g:10mL:240mL去损20min时,去损的效果最佳,电池效率达到最高。采用该条件时,太阳能电池效率为17.46%,开路电压为623mV,短路电流密度为35.99mA/cm2,效率较常规多晶电池提高了0.72%。