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全球煤炭、天然气、石油、等传统化石能源逐渐枯竭,能源危机日益严重,太阳能、风能、水能、地热能、生物能等新能源逐渐取代传统能源结构。在这些新能源中,太阳能光伏利用得到快速发展。2015年全球太阳能电池产量达54.5GW,多晶硅是太阳能利用的主要基础材料,在晶体硅太阳能电池生产过程中,多晶硅材料成本占电池生产成本的70%,低成本、低能耗、低污染的冶金法多晶硅的技术正成为全球关注的焦点,但就目前工艺技术来说,非金属杂质硼的深度去除是冶金法制备太阳能级多晶硅技术的关键。本文以某厂生产的硼、磷含量分别为14.7ppmw和64ppmw 的冶金级硅为原料,创新性的提出采用吹气-熔渣联合精炼的方法对冶金级硅进行炉外精炼。研究冶金级硅中杂质硼、磷的去除工艺和技术；同时,分析了吹气、熔渣以及吹气-熔渣联合精炼时造渣剂和气体氧化性介质与硅中杂质硼、磷的作用过程和机理。选取传统的硅酸钙渣为基础,在高温顶吹炉中向二元熔渣中添加CaCl2形成CaO-SiO2-CaCl2三元渣,研究三元熔渣组成、精炼时间、精炼温度、渣硅比等对硼、磷去除效果的影响,同时也研究了联合精炼时Ar-H2O-O2气体组成、吹气量、吹气速率等对除硼、磷去除效果的影响。采用CaO-SiO2二元渣精炼,当渣硅比为1：1、温度1550℃,精炼3h时,硼含量可低至4.59ppmw,而采用CaO-SiO2-CaCl2三元渣,当CaCl2添加量为15%时,硼含量降低至3.12ppmw,硼的分配系数达到2.47,研究也表明,单独造渣精炼对磷的去除效果不明显,去除效率低于10%。单独的吹02或吹H20气体对硼、磷去除效果较差,而当利用H20/O2(体积)为2、气体总流量为100ml/min的湿氧混合气体在1550℃进行吹气精炼时,3h后硅中硼含量可降低至9.8ppmw,磷含量降低至52.63ppmw。对于吹气-熔渣联合精炼实验,当固定熔渣组成为42.5%CaO-42.5%SiO2-15%CaCl2,随着混合气体中H20蒸汽比例的增加、吹气时间的延长以及气体流量的增大,杂质硼磷的去除效率也相应提高。同时发现,当气体总流量为100ml/min的40%Ar-40%H2O-20%O2混合气体,同时加入42.5%CaO-42.5%SiO2-15%CaCl2组成的熔渣,在1550℃进行吹气精炼时,3h后硅中硼和磷含量可分别降低至0.75ppmw和34.15ppmw,去除率分别达到95%和47%,硅中杂质主要为二氧化硅和硅酸钙。