随着工业化进程的加快,导致不可再生能源短缺、温室效应、环境污染等问题日益严重。世界能源结构中,绿色、可再生的太阳能将会占据越来越重要的席位,替代部分不可再生的化石能源,成为能源供应的主体。太阳能光伏产业发展促进多晶硅产业的快速发展,在多晶硅工业生产中不可避免会产生副产物四氯化硅,四氯化硅是一种具有强烈腐蚀性、有毒、有害液体,不加处理会严重污染环境。因此,有必要对晶体硅副产物四氯化硅进行资源化处理。研究采用离子液体溶解SiCl₄,以电化学沉积方法制备硅。通过测定不同离子液体的溶解度、导电率筛选出适合适的离子液体,并采用COSMO-RS法对离子液体溶解SiCl₄进行模拟验证。采用直接合成法制备目标离子液体[N₁₁₁₄][TNf₂],采用Raman光谱对制备出的[N₁₁₁₄][TNf₂]进行结构表征,用红外光谱研究[N₁₁₁₄][TNf₂]与SiCl₄之间的结合方式。结果表明,[N₁₁₁₄][TNf₂]与SiCl₄之间存在Si-O键、Si-C键、C-Cl键。阳离子烷基主链长为丁基时,季铵类离子液体对SiCl₄的溶解度高于咪唑类离子液体,而不同阴离子对SiCl₄的溶解效果大小关系是[TNf₂]>PF₆>BF₄,在相同条件下季铵盐类离子液体的溶解度随烷基主链长度的增长而增加,随烷基侧链的长度增长而降低。在充满氩气的真空手套箱中,采用[N₁₁₁₄][TNf₂]-SiCl₄为电解液,钛板为工作电极,以、Pt板对电极,银电极作为准参比电极。通过实验研究了SiCl₄浓度、电解温度、电流密度等对电流效率、能耗、沉积层表面形貌的影响。结果表明,SiCl₄浓度为0.35mol/L,电沉积温度为30℃,电流密度为30A/m²时沉积效果最佳,通过EDS、XRD、Raman光谱对沉积硅层进行表征,表明沉积层为致密均匀的球形非晶硅。采用ICP-OES对实际多晶硅产业副产物四氯化硅进行分析,表明实际多晶硅副产物SiCl₄中主要杂质离子是:Al、B、Fe、Ti、Zn。通过循环伏安法对掺杂电解液进行了测试,结果表明Al、B、Ti杂质离子的掺杂对电解液还原电位、电化学稳定性影响较小,Fe、Zn对电沉积体系的稳定性影响较大。研究电解液循环次数为对电沉积的电流效率、能耗的影响,结果显示随着循环次数增加电流效率降低,能耗增加。对电沉积前后离子液体进行红外表征,离子液体的红外光谱的峰位置没有明显变化,吸收峰的强度存在一定程度的降低,电解液在结构上明显的变化,电解液循环利用是可行性的。