石英砂又稱矽砂，是由天然晶體和石英礦物加工或化學合成的二氧化矽材料。 石英製品具有硬度高、膨脹係數低的特性。 它們在耐高溫、耐腐蝕、透光性、化學穩定性和電絕緣性方面表現良好。 廣泛應用於鑄造、建材、光纖、光伏、半導體等領域。 石英砂在光伏領域的應用主要包括：光伏玻璃、石英爐管支架等結構件、石英坩堝等。
隨著純度的提高，石英砂的性能可顯著提高。 因此，純度是區分石英砂品質的主要參數，也是決定石英砂用途的主要依據。 依純度，大致可分為二氧化矽（SiO2含量在98.5%以下）、普通石英砂、精製石英砂和高純度石英砂。 不同純度的石英砂具有不同的性能，因此應用場景也區分清楚，從基礎建築材料到精密儀器製造。 此外，硬度、粒度、顏色等也是石英砂的重要參數。
光伏電池組件常年在露天工作。 為了應對水蒸氣腐蝕和氧化以及晝夜溫度變化等惡劣氣候挑戰，電池用黏合膜密封在面板和背板之間。 用作封裝面板或背板的光伏玻璃經過鋼化和鍍膜後具有高硬度和透光率。 可以保護細胞並保證透光。 是光電模組封裝過程中重要的輔助材料。
光伏玻璃的強度和透光率將直接決定組件的使用壽命和發電效率，因此對透光率、吸收率、反射率、抗衝擊、耐腐蝕等要求都比較高。 根據相關標準規定，光伏玻璃的透光率應≥91.5%（3.2mm光伏玻璃），且明顯高於一般玻璃（約88~89%）。 鐵含量是決定玻璃透光率的關鍵因素：普通玻璃由於鐵含量高，常呈現綠色，透光率低； 而光伏玻璃的特點是高透光率和高透明度，且對鐵含量要求嚴格。 根據相關標準，要求光伏玻璃用低鐵石英砂的三氧化二鐵含量不高於60ug/g。
高純度石英砂有天然晶體加工、石英岩礦物純化及化學技術合成三大製程路線。 其中，天然水晶加工技術較為簡單，是早期高純度石英砂的主要製造方法。 但由於原料價格昂貴、儲量有限，無法實現工業化大規模生產； 化學合成法雖然成本較高，但不依賴石英礦產資源。 可能是石英砂產業未來的發展方向； 自1970年代以來，礦物純化過程逐漸成熟，現已成為主流製備技術。
選礦提純方法對提純製程和原礦品質有很高的要求。 一方面，高純度石英砂所需的優質石英礦石相對稀缺。 石英礦石中雜質的存在形式和含量決定了後期的純化工藝，也間接決定了石英砂純度的上限。 一般認為，能加工純化為3N級以上石英砂的高純度石英礦，SiO2純度需達98.8%。 截至2019年，全球已查明高純度石英礦石數量約為7,287萬噸，主要分佈在巴西、北美等地，美國的Spruce Pine白花崗岩石英礦已成為高純度石英礦的主要產地。終端石英砂由於礦體粒度大、流體雜質低、品質穩定。 我國資源儲量約685萬噸，僅佔9.4%。 均為中小型礦區，優質礦石資源相對稀少。
另一方面，高純度石英砂的純化工藝複雜，技術壁壘較高。 在高純度石英砂製備過程中，企業需根據原礦品位、雜質成分、應用特性等設計純化製程。例如Na、K、Li等鹼金屬元素與石英製品的熱穩定性密切相關，而Cr、Cu、Fe等過渡金屬元素會顯著影響石英製品的電導率。