重要的绿色清洁能源太阳能已经越来越多的受到人们的重视和利用,多晶硅作为最主要的光伏材料,有着巨大的市场需求。利用铸造工艺能够获得较低成本的多晶硅铸锭,并且已得到广泛的应用,但是依然存在着单炉产量小、生产效率低等问题。本文以改进制备工艺、提高铸造法制备多晶硅锭的生产效率为目的,开展了利用连续铸造工艺制备多晶硅铸锭的数值模拟并且结合模拟结果进行初步实验。通过利用有限元铸造模拟软件ProCAST分析了连铸工艺应用于多晶硅铸锭的制备与传统连铸金属材料制备过程的主要异同,根据硅在凝固过程中相对于其他金属材料的特殊物理性质,结合接触应力的模拟结果,提出了多晶硅连铸结晶器内表面锥度的设计原理,并以此为基础设计了一台多晶硅连铸设备。通过对照解析解的计算结果与实际连铸实验测量结果,验证了温度场、流场模拟结果以及热-流耦合计算结果的可靠性。在此基础上对多晶硅连铸工艺包括初始浇注和稳态连铸两个阶段在内的整体连铸过程进行了热-流耦合模拟,得到了连铸不同阶段的温度场分布情况。分析温度场模拟结果发现相对较低的拉坯速度和较小的结晶器换热系数更有益于形成较优质量多晶硅铸锭。结合模拟结果提出的连铸工艺优化方案,利用自主设计的多晶硅连铸设备进行了多晶硅的连铸初步实验,通过合理地控制拉坯速度和结晶器换热,最终利用连铸方法得到了直径为100mm的多晶硅铸锭,通过数值模拟与实际实验相结合的方式,验证了直冷连铸方法运用于多晶硅铸锭制备的可行性。