多晶硅鑄錠爐是多晶硅制造的關鍵設備之一，其工藝流程的穩定性、設備控制的穩定性和先進性直接關系到是否生成出合格的硅錠，而合格的硅錠直接決定著硅片制成的電池的光電轉換效率。比較詳細地介紹了多晶硅鑄錠爐典型的生產工藝、設備組成和控制系統。重點介紹了控制系統的硬件控制結構、軟件流程以及在設計時體現出的獨到的設計理念和創新性。
        多晶硅鑄錠爐是太陽能光伏產業中，最為重要的設備之一。它通過使用化學方法得到的高純度硅熔融，調整成為適合太陽能電池的化學組成，采用定向長晶凝固技術將溶體制成硅錠。這樣，就可切片供太陽能電池使用。
        多晶硅鑄錠爐采用的生長方法主要為熱交換法與布里曼法結合的方式。這種類型的結晶爐，在加熱過程中保溫層和底部的隔熱層閉合嚴密，保證加熱時內部熱量不會大量外泄，保證了加熱的有效性及加熱的均溫j生。開始結晶時，充入保護氣，裝有熔融硅料的坩堝不動，將保溫層緩慢向上移動，坩堝底部的熱量通過保溫層與隔熱層之間的空隙發散出去，通過氣體與爐壁的熱量置換，逐漸降低坩堝底托的溫度。在此過程中，結晶好的晶體逐步離開加熱區，而熔融的硅液仍然處在加熱區內。這樣在結晶過程中液固界面形成比較穩定的溫度梯度，有利于晶體的生長。其特點是液相溫度梯度dT／dX接近常數，生長速度可調。
        通過多晶硅鑄錠法所獲得的多晶硅可直接獲得方形材料，并能制出大型硅錠；電能消耗低，并能用較低純度的硅作投爐料；全自動鑄錠爐生產周期大約50 h可生產200 kg以上的硅錠，晶粒的尺寸達到厘米級；采用該工藝在多晶硅片上做出電池轉換效率超過14％ 。
        多晶硅鑄錠爐融合了當今先進的工藝技術、控制技術、設備設計及制造技術，使它不僅具有完善的性能，而且具有穩定性好、可靠性高，適合長時間、大批量太陽能級多晶硅的生產。
1 多晶硅鑄錠爐的主要工藝特點
        為了保證產品的性能及一致性，并適應大批量太陽能級多晶硅的生產。根據以上的多晶硅鑄錠爐定向生長凝固技術原理，并結合我國當前實際需要，我們特別制定了以下的工藝流程。

        多晶硅主要工藝參數如下。
        第一步：預熱
        (1)預熱真空度：大約1．05 mPa；(2)預熱溫度：室溫一1 200 oC；(3)預熱時間：大約15 h；(4)預熱保溫要求：完全保溫。
        第二步：熔化
        (1)熔化真空度：大約44．1 Pa；(2)熔化溫度：1 200℃ ～1 550℃ ；(3)熔化時間：大約5 h；(4)熔化保溫要求：完全保溫；(5)開始充保護氣。
        第三步：長晶
        (1)長晶真空度：大約44．1 Pa；(2)長晶溫度：1 440℃ ～1 400 oE；(3)長晶時間：大約10 h；(4)長晶保溫要求：緩慢取消保溫；(5)連續充保護氣。
        第四步：退火
        (1)退火真空度：大約44．1 Pa；(2)退火溫度：i 400℃ ～1 000 oC；(3)退火時間：大約8．5 h；(4)退火保溫要求：完全保溫；(5)連續充保護氣。
        第五步：冷卻
        (1)冷卻真空度：大約52．5 Pa；(2)冷卻溫度：1 000℃ ～400~C；(3)冷卻時問：大約6 h；(4)冷卻保溫要求：完全保溫；(5)連續充保護。
2 多晶硅鑄錠爐設備組成
        為了完成上述連續的工藝過程，全自動多晶硅鑄錠爐設計由下面幾大部分組成，它們分別為抽真空系統、加熱系統、測溫系統、保溫層升降系統、壓力控制系統及其它輔助系統。
        2．1 抽真空系統
        抽真空系統是保持硅錠在真空下，進行一系列處理，要求在不同的狀態下，保持爐內真空壓力控制在一定范圍內。這就要求真空系統既有抽真空設備，同時還有很靈敏的壓力檢測控制裝置。保證硅錠在生長過程中，處于良好的氣氛中。抽真空系統由機械泵和羅茨泵、比例閥旁路抽氣系統組成。