p-n结作为太阳电池的核心结构,其质量的好坏会显著影响太阳电池的光电转换效率。工业上,n型层扩散常用POCl₃为磷源,p型层扩散常用BBr₃为硼源,而两种扩散源都具有很强的腐蚀性,操作不当会对人产生严重的危害。本文采取低危的磷酸和硼酸为磷源和硼源进行热扩散,并对太阳电池的制造技术进行了系统的研究,最终通过选择最佳的工艺条件制备了p型太阳电池。首先,在p型单晶硅片基底上,使用磷酸作为磷源,将磷源旋涂于硅片表面,然后进行高温热扩散制备p-n结。采用四探针方阻测试仪、电化学微分电容电压（ECV）,对发射极性能进行表征;采用少子寿命测试仪测试扩散前后样品的少子寿命。针对扩散均匀性差的问题,将磷酸溶液中添加单分散的SiO₂纳米球进行旋涂扩散,并与未添加纳米球的磷源对比。结果表明,扩散的均匀性由未添加二氧化硅纳米球的86.0%提高到添加二氧化硅纳米球的96.5%,少子寿命由42μs提升到56μs。采用不同粒径的二氧化硅纳米球辅助旋涂,通过扫描电镜测试分析了扩散均匀性提升机理。综合分析采用230 nm粒径的二氧化硅纳米球辅助扩散效果较好。采用不同浓度的磷酸溶液进行扩散后发现,随着磷酸溶液浓度的提升,扩散后方块电阻逐渐降低,掺杂浓度逐渐上升。结深因磷酸浓度变化较小。综合考虑PC1D的模拟结果,采用磷酸浓度为65%,扩散温度为940℃,保温时间40 min时,扩散后具有较高质量的发射极。对于p⁺型层的制备,本文使用添加SiO₂纳米球的硼酸作为硼源,将硼源旋涂于p型硅片表面,进行高温热扩散制备p/p⁺高低结。通过改变硼酸溶液浓度、温度和保温时间进行扩散。采用方阻测试、少子寿命测试和ECV等对扩散后的样品进行性能表征,深入研究了以上因素对扩散过程的影响。结合PC1D的模拟结果,当硼酸浓度为5 g/100mL,扩散温度940℃,保温时间40 min时,表面掺杂浓度为8×10¹⁸·cm^-3,结深为0.28μm,表面均匀性为96.5%,少子寿命为3.39μs,高低结具有良好的综合性能。通过综合分析p-n结和高低结的制备工艺,选择浓度为65%的磷酸溶液,结合二氧化硅纳米球辅助扩散制备发射极并通过标准化太阳电池生产工艺,生产了p型常规太阳电池。此外采用硼磷共扩散的方式,在940℃下保温40 min,制备了正面p-n结和背面p/p+高低结,随后通过标准化太阳电池生产线制备了硼背场太阳电池。电池电性能测试表明,无二氧化硅纳米球辅助扩散,效率较低,片内效率均匀性差,效率最高仅为12.16%,其电致发光（EL）测试表明其电池性能很差。使用二氧化硅纳米球辅助扩散太阳电池的效率达到17.09%,且片内均匀性好。电池EL测试表明电池发光亮度均匀,无烧结不良等情况。硼背场太阳电池相较于常规太阳电池其开路电压、短路电流和填充因子均获得了一定的提升,相较于常规太阳电池,其EL亮度更高。电池的效率最高达到19.19%。