随着工业和科技的高速发展,其能源消耗逐年递增,目前的能源供给主要依赖化石类能源,探索环境友好的可再生资源已成为当务之急。太阳能因其资源无限、清洁环保、安全可靠等优势已成为重要新能源。多晶硅材料作为太阳能电池的主要基础材料,杂质及非金属夹杂的存在严重影响了太阳能电池的电学性能,其中C杂质作为多晶硅中危害较大的元素,在多晶硅提纯过程中,过饱和的C杂质会析出,进而形成SiC夹杂。SiC夹杂在硅锭切片过程中会使得碎片率大幅提升,大大提高了太阳能电池的制备成本。此外,SiC夹杂在太阳能电池中会形成并联电阻,对太阳能电池的电学性能产生严重影响。电磁分离技术是一种便捷、高效、绿色环保的SiC分离技术,然而,国内外学者对于感应熔炼多晶硅中SiC夹杂的迁移机理和工艺参数影响的研究较少,导致感应熔炼分离SiC夹杂的迁移规律不清晰,存在高能耗的问题。基于该背景,本论文通过数值模拟、理论计算和实验相结合的方式,从工艺参数入手,基于传热、传质原理分析了感应熔炼过程中线圈频率、线圈电流对硅熔体流动和SiC挤压力的影响,并采用粒子追踪模型分析了SiC夹杂在感应熔炼多晶硅过程中的迁移规律。研究表明:感应熔炼工艺参数对SiC的分离影响不尽相同,磁通密度、感生电流、电磁力以及硅熔体对SiC夹杂的挤压力随线圈电流的增加而正比例增加,以上各个物理量主要受线圈频率影响。感应熔炼多晶硅中SiC夹杂的受力来自两方面:1.硅熔体流动引起的曳力;2.SiC挤压力。不同区域的SiC夹杂受不同的力所主导:SiC夹杂从从硅熔体迁移至近石墨坩埚壁区域的过程中主要依赖于硅熔体流动;SiC夹杂进一步迁移至石墨坩埚壁主要依赖SiC夹杂受到硅熔体的挤压力。硅熔体流动速率并非越大越好,硅熔体流动速率过大,会使得硅熔体流动对SiC夹杂曳力远大于硅熔体对SiC夹杂挤压力而无法分离,硅熔体流动速率过小,会使得SiC夹杂在硅熔体内的迁移速率过于缓慢而分离效率低下;硅熔体内的流动旋涡数量越多越有利于SiC夹杂的去除,由于流动旋涡的增加缩短了SiC夹杂迁移的自由程,增加了SiC夹杂传输至近石墨坩埚侧壁区域并在硅熔体挤压力的作用下被分离的几率。通过对感应熔炼多晶硅中SiC夹杂追踪模拟发现,SiC夹杂分离程度随线圈频率的增加、线圈电流的减小、熔炼时间的延长而增大。因此,高频率、低电流、长时间熔炼有助于分离硅熔体中的SiC夹杂,并通过实验验证了该规律。