冶金法制备多晶硅就是定向凝固提纯技术在去除金属杂质方面的典型应用，而定向凝固提纯技术也是冶金法提纯硅材料的关键工艺。关于定向凝固技术制备多晶硅技术，专家学者做了大量研究工作，尤其，近几年国内高校昆明理工大学、大连理工大学、太原理工大学等在定向凝固技术制备多晶硅方面做了大量实验，得出很多有用结论。

    Morita等人提出，冶金级硅中金属杂质经过2次定向凝固提纯， 完全可以达到太阳能级多晶硅要求[30]。Rannveig Kvande 等通过慢冷和快冷快速定向凝固对比实验， 测量出碳的含量在2个试块中的含量分布基本一样，慢冷的氧含量比快冷高。Pires等利用电子束熔炼法， 获得了5N的太阳能级多晶硅，得出了硅锭下部和边缘杂质的含量较低，上部和中间杂质含量较高的结论。Chandra P Khattak 等利用真空氧化和定向凝固2步工艺提纯工业硅，结果表明，大部分的金属杂质含量还是很高，虽然部分金属杂质去除效果理想，但还是达不到太阳能级多晶硅的要求。

    昆明理工大学的戴永年教授等人利用定向凝固技术去除工业硅中的杂质铝，结果表明，定向凝固提纯法除铝的去除率可达98.6%，这说明定向凝固提纯法去除铝是可行的，但不能去除晶界处富集的铝杂质。吴亚萍等对真空感应熔炼和定向凝固研究， 结果表明定向凝固提纯技术可以去除工业硅中平衡系数小于1 的金属杂质，但对不同杂质去除的程度不同。Liu等通过研究铁随时间和温度变化的分布情况， 得出多晶硅铸锭中的碳浓度以及碳化硅沉淀相的分布。