摘要：对太阳电池用多晶硅定向凝固过程和整个制备系统热场进行了整体非定常数值模拟。在模拟中耦合求解了制备系统内的热传导、热对流和热辐射。计算比较了多加热器制备系统中，不同加热器功率分配比率和不同凝固过程工艺对整个制备系统热场、流场及固液凝固界面形状的影响。通过模拟分析发现，炉内侧面上段加热器和下段加热器功率分配比过小时，易在凝固铸锭内形成液泡；过大时，凝固铸锭内部将形成较大的热应力。凝固速率偏慢时，生产效率较低；偏快时，在凝固过程结束时容易在铸锭内部形成液泡，且铸锭内部热应力较大。基于分析结果，提出了改进热场设计的方案，为优化制备系统参数设置和有效控制铸造多晶硅的定向凝固过程，提供了参考依据。
关键词：多晶硅；定向凝固；热场；数值模拟