进入21世纪,随着传统化石能源的逐渐枯竭、环境污染问题的日益突出,人类越发意识到新能源开发与利用的重要性。太阳能作为一种可再生能源,由于具有清洁环保、资源丰富等一系列优点,近些年引起各国高度重视。随着光伏产业的迅猛发展,作为产业基石的太阳能级硅材料已供不应求,原料的不足已成为光伏产业发展的瓶颈。冶金法是一种定位于太阳能级多晶硅的生产工艺。采用冶金法直接将工业硅提纯制备太阳能电池用多晶硅,不仅环境污染小而且可以有效降低生产成本,可以满足光伏产业迅猛发展的需求。本论文以利用冶金法制备高纯多晶硅锭为目的,组合酸洗、真空熔炼与定向凝固、电子束熔炼、造渣等对工业硅进行提纯。采用氢氟酸与盐酸顺序酸洗,去除工业硅中的大部分金属杂质,金属杂质的总去除率达88.9%；采用热交换和Bridgman相结合的定向凝固法制备了柱状晶组织粗大的多晶硅铸锭,金属杂质聚集在多晶硅铸锭的顶部；通过电子束熔炼,发现电子束熔炼对高蒸汽压杂质元素P、Ca的去除作用明显,P、Ca聚集在硅饼顶部,底部含量最低；通过造渣实验,发现工业硅中的B及金属杂质在渣中发生了偏聚,局部硅中的B含量由15ppmw降到2ppmw。