太阳能级硅是重要的光伏材料,低成本、高效率、高品质的太阳能级多晶硅制备方法对我国光伏产业的发展具有重要的作用。本研究考察了溶剂精炼、造渣精炼、以及吹气精炼方法集合方法,目的在于高效去除工业硅中硼杂质含量,使之达到太阳能硅材料的使用要求。本文首先进行CaO-SiO2-CaCl2造渣精炼提纯冶金硅和硅锡合金的研究。考察硼杂质在硅/渣,硅锡/渣相之间的分布特征;调整保温时间、渣剂成分、Sn/Si合金比例参数,获得除硼的最优效果。研究发现:渣剂碱度、氧分压影响硼杂质在硅/渣,硅锡/渣相之间的分布。向CaO-SiO2渣剂中添加CaCl2可以有效增强硼的分配系数,原因在于CaCl2为活性物质,可以有效降低渣剂的熔点、粘度、改善流动性,同时还可以促进硼杂质以BOCl气态物质从熔体中挥发去除。研究结果表明,冶金硅经CaO-SiO2-CaCl2造渣精炼后,硼杂质的去除效率达到70%,含量可降低至5.5 ppmw。向冶金硅中添加金属Sn,可以改善Si-Sn合金中硼杂质的热力学性质:增加硼杂质的活度系数、氧分压、硅的活度,进而增加硼杂质的去除效果。研究结果表明,硅锡合金经CaO-SiO2-CaC12造渣精炼后,硼杂质的去除效率达到93.7%,含量可降低至1.1 ppmw。本文结合造渣精炼方法与吹气精炼方法,考察了双重精炼手段下冶金硅与硅锡合金中硼杂质的去除行为。选用的合金体系为75wt%Si-Sn,渣剂为45%CaO-45%SiO2-10%CaCl2,吹气精炼气体为Ar（-20%O2）。研究发现,增大气流量,可以增强硼杂质的去除。对比Ar气体,Ar-20%O2混合气体的选择可以将冶金硅中除硼效率由78.6%提升至85%,将硅锡合金体系中除硼效率由88%提升至96%。造渣-吹气精炼后,经EPMA检测,大量的硼杂质富集在渣剂和金属Sn中。该过程中,硼杂质的去除受渣剂体系的扩散控制,冶金硅与硅锡合金体系中,硼杂质的传质系数分别为3.38×10-4cm·s-1和7.2×10-5cm·s-1。