太阳能电池发展的最主要制约因素是成本,其中材料费用是最大的支出。同时,半导体材料的选择、制备工艺与质量直接影响太阳能电池的转换效率和成品率。在太阳能级多晶硅(SoG-Si)制备的多种工艺中,冶金法在节能与环保方面体现了极大的优势。将湿法冶金作为火法制备SoG-Si的预处理工序,能够大幅降低杂质含量,提高火法冶金的成品率。若改传统的湿法提纯冶金级硅(MG-Si)为湿法提纯原料石英,不仅能有效避免杂质引入,还能实现生产过程的“连铸”,极大降低SoG-Si的制备成本和能耗。　　 本课题根据石英中杂质的分布特性,系统地研究了湿法提纯石英的工艺过程条件。该工艺作为冶金法制备SoG-Si前处理工序,可以去除大部分杂质,结合高纯还原碳以及后续火法冶金工序,使低成本制备SoG-Si材料具有广阔前景的工艺路线。　　 实验考察了氢氟酸浓度、草酸浓度、硝酸浓度、酸浸时间、石英粒径、液固比等因素对酸法提纯石英工艺过程的影响,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、X射线荧光光谱仪(XRF)、场发射扫描电子显微镜(SEM)进行表征。结果表明最佳工艺条件为:w(HF)=2％、w(H2C2O4)=3％、w(HNO3)=30％、酸浸时间4 h、石英粒径100目～120目、液固比4:1、酸浸温度60℃。Fe、Al、Ca、P杂质的去除率分别达到99.99％、35.37％、78.61％、90.00％,经酸法处理后石英中杂质总量的质量分数降至1.102×10-4,杂质总量下降一个数量级,除杂效果明显。　　 同时,实验研究了酸浸提纯石英工艺中除Al过程的动力学模型,在最佳工艺条件下由实验结果推测该过程适用于基于界面反应模型的微粒模型,Al杂质的去除率X(Al)对反应时间t的关系式为1-[1-X(Al)]1/3=κ2”t,浸出过程频率因子A=58204.04 s-1,反应表观活化能E=44.5881 kJ·mol-1,属于化学反应控制。