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近年来,光伏产业发展迅速,对太阳级硅的需求量迅猛增加,太阳级硅短缺已成为光伏产业发展的主要瓶颈。西门子法是当前制备太阳级硅的主要方法,但工艺复杂、设备投资大、效率低、能耗高且存在污染环境隐患。非西门子工艺制备太阳级多晶硅是光伏领域的研发热点。作者所在课题组针对熔盐电解法制备太阳级硅所存在的电流密度小、沉积速度慢、电解过程电压波动严重等问题,提出了“三层液熔盐电解法制备太阳级硅”的技术思路。本论文主要研究三层液熔盐电解制备太阳级硅的电解工艺,对冶金硅熔盐电解精炼三层液体系进行了设计,选用了M2作为阴极金属、Si-M1作为阳极,在氟化物电解质体系中对冶金硅精炼除杂。系统的研究了电解时间、电解温度、电流效率、分子比、含硅化合物含量对电解过程和结果的影响。获得的主要研究结果如下:（1）实现了三层液熔盐电解精炼提纯冶金硅。精炼后硅中的主要杂质含量明显降低,在优化后的电解工艺条件下B可由电解前的12.7ppmw降低至2.1ppmw,去除率达到83.46%,P可由电解前的98.6ppmw降低至19.9ppmw,去除率达到79.82%。（2）电流密度从250 mA/cm2增加至400mA/cm2,电解精炼都可以稳定进行,电解过程中电流效率高,阳极电流效率在90%以上。针对电解获得的不同形态的沉积硅,分别通过重熔和酸洗的方法进行收集,硅的收集率达到50%。（3）电流密度对沉积硅的形貌有明显的影响。电流密度小于350mA/cm2时,沉积出的硅（直径约50um）均夹杂于电解质中（称为夹杂硅）。电流密度大于350mA/cm2时,部分沉积出的硅呈球形（直径可达2cm）（称为球形硅）,且出现球形硅时阳极电流效率明显降低。（4）电解质的分子比和含硅化合物含量对沉积硅的形貌影响显著。分子比为1.8时,沉积出的硅均为夹杂硅;分子比增大为2.0、2.2、2.4时,除夹杂硅外还出现了球形硅。并且球形硅中硅的百分数随分子比增大而增加。含硅化合物含量为6wt%和12wt%沉积出的硅为夹杂硅,含硅化合物含量为8wt%和10wt%时除夹杂硅外还出现了球形硅。