BRPI0616652A2 - processo de produção de célula/módulo solar com revestimento anti-reflexivo de sìlica porosa - Google Patents

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Abstract

PROCESSO DE PRODUçãO DE CELULA / MóDULO SOLAR COM REVESTIMENTO ANTI-REFLEXIVO DE SìLICA POROSA. Uma célula solar inclui um revestimento anti-reflexivo (AR) aperfeiçoado, proporcionado em um substrato de vidro incidente de uma célula solar ou similares. Em certas modalidades exemplificativas, o revestimento AR inclui uma camada compreendendo sílica porosa. A natureza porosa da camada incluindo sílica permite que o índice de refração (n) da camada incluindo sílica seja reduzido, diminuindo, desse modo, a reflexão e permitindo que mais radiação faça seu caminho para a ou as camadas ativas da célula solar. Em certas modalidades exemplificativas, uma solução de revestimento pode ser formada por mistura de uma solução de sílica coloidal e uma solução de sílica polimérica, depois aplicação da solução de revestimento a um substrato e cura do mesmo, para formar um revestimento AR.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSODE PRODUÇÃO DE CÉLULA / MÓDULO SOLAR COM REVESTIMENTOANTI-REFLEXIVO DE SÍLICA POROSA".
A presente invenção refere-se a um revestimento anti-reflexivo(AR), que pode ser usado em aplicações, tais como módulos e/ou célulassolares e/ou fotovoltaicos. Em certos casos, um módulo pode incluir umacélula, e fotovoltaico e solar podem ser usados intercambiavelmente. Emcertas modalidades exemplificativas, uma célula e/ou módulo solar é dotadocom um substrato de vidro suportando um revestimento AR, o revestimentoAR sendo de, ou incluindo, sílica porosa, de modo a reduzir o índice de re-tração (n) do revestimento, aumentando, desse modo, a proporção de radia-ção que faz seu caminho pelo substrato de vidro para as partes ativas dacélula e/ou módulo solar. Em certas modalidades exemplificativas, uma so-lução de revestimento pode ser formada por mistura de uma solução de sííi-ca coloidal e uma solução de sílica polimérica, depois aplicação da soluçãode revestimento a um substrato e cura do mesmo, para formar o revestimen-to AR.
Antecedentes da Invenção
As células / módulos solares são conhecidos na técnica. Umacélula / módulo solar pode incluir, por exemplo, um filme de transferênciafotoelétrico, constituído de uma ou mais camadas localizadas entre um parde substratos. Essas camadas podem ser suportadas por um substrato devidro. As células solares exemplificativas são descritas nas patentes U.S.4.510.344, 4.806.436, 6.506.622, 5.977.477 e JP 07-122764, cujas descri-ções são aqui incorporadas por referência.
O ou os substratos em uma célula / módulo solar são algumasvezes feitos de vidro. A radiação entrante passa pelo substrato de vidro inci-dente da célula solar, antes de atingir as camadas ativas (por exemplo, ofilme de transferência fotoelétrico, tal como um semicondutor) da célula so-lar. A radiação que é refletida pelo substrato de vidro incidente não faz seucaminho para a ou as camadas ativas da célula solar, resultando, desse mo-do em uma célula solar menos eficiente. Em outras palavras, seria desejáveldiminuir a proporção de radiação que é refletida pelo substrato incidente,aumentando, desse modo, a proporção de radiação que faz seu caminhopela(s) camada(s) ativa(s) da célula solar.
Desse modo, em certas modalidades exemplificativas dessa in-venção, um revestimento anti-reflexivo (AR) aperfeiçoado é proporcionadoem um substrato de vidro incidente de uma célula solar ou similares.Sumário das Modalidades Exemplificativas da Invencãb
Em certas modalidades exemplificativas dessa invenção, umrevestimento anti-reflexivo (AR) aperfeiçoado é proporcionado em um subs-trato de vidro incidente de uma célula solar ou similares. Em certas modali-dades exemplificativas, o revestimento AR inclui uma camada compreen-dendo sílica porosa. A natureza porosa da camada incluindo sílica permiteque o índice de refração (n) da camada incluindo sílica seja reduzido, dimi-nuindo, desse modo, a reflexão e permitindo que mais radiação faça seucaminho para a ou as camadas ativas da célula / módulo solar.
Em certas modalidades exemplificativas dessa invenção, umasolução de revestimento de sílica (por exemplo, precursores coloidais e/oupoliméricos) é usada para formar um revestimento AR sobre vidro. Esse re-vestimento pode ser usado para qualquer aplicação, na qual uma alta trans-missão de luz, na faixa de comprimentos de onda de cerca de 300 a 2.500nm, particularmente, de cerca de 400 a 1.200 nm, é desejada (por exemplo,aplicações de células / módulos solares).
Em certas modalidades exemplificativas dessa invenção, umasolução de revestimento é baseada em dois diferentes precursores de sílica,isto é: (a) uma solução de sílica coloidal, incluindo ou consistindo essencial-mente em sílica particulada e/ou coloidal em um solvente; e (b) uma soluçãopolimérica, incluindo ou consistindo essencialmente em cadeias de sílicae/ou polímeros. Na produção da solução de sílica polimérica, um silano podeser misturado com um catalisador, solvente e água. Após envelhecimento, asolução de sílica coloidal é então depositada em um substrato adequado, talcomo um substrato de vidro. O revestimento no substrato de vidro pode serconstituído de, ou incluir, um componente de SiO2 coloidal (por exemplo, umnanoparticulado disperso em solvente) e um componente de SiO2 polimérico(por exemplo, solução de silano e solvente catalisada por ácido e/ou H2O).Depois, a solução de revestimento de sol-gel no substrato de vidro é quei-mada de cerca de 100 a 750°C, formando, desse modo, o revestimento ARsólido no substrato de vidro. A espessura final do revestimento AR pode seraproximadamente uma espessura de quarto de onda em certas modalidadesexemplificativas dessa invenção, embora outras espessuras sejam possíveis.
Em certas modalidades exemplificativas, proporciona-se um pro-cesso de produção de uma célula / módulo solar, o processo compreenden-do: proporcionar um substrato de vidro; proporcionar uma solução de sílicacoloidal compreendendo sílica particulada / coloidal em pelo menos um sol-vente; proporcionar uma solução polimérica compreendendo cadeias / polí-meros de sílica; misturar a soiução de síiica coloidal e a solução poliméricacompreendendo cadeias / polímeros de sílica, para formar uma solução derevestimento; depositar o revestimento ou solução de revestimento em umsubstrato de vidro; curar a solução de revestimento para formar um revesti-mento anti-reflexivo no substrato de vidro, a dita cura compreendendo aque-cimento da solução de revestimento; e usar o substrato de vidro com o re-vestimento anti-reflexivo proporcionado nele em uma célula / módulo solar.
Em outras modalidades exemplificativas dessa invenção, pro-porciona-se um processo de produção de um artigo revestido, o processocompreendendo: proporcionar um substrato de vidro; proporcionar uma so-lução de sílica coloidal compreendendo sílica particulada / coloidal em pelomenos um solvente; proporcionar uma solução polimérica compreendendocadeias / polímeros de sílica; misturar a solução de sílica coloidal e a solu-ção polimérica compreendendo cadeias / polímeros de sílica, para formaruma solução de revestimento; depositar o revestimento ou solução de reves-timento em um substrato de vidro; e curar a solução de revestimento paraformar um revestimento anti-reflexivo no substrato de vidro, a dita cura com-preendendo aquecimento da solução de revestimento.
Em certas modalidades exemplificativas dessa invenção, pro-porciona-se um processo de produção de uma célula / módulo solar, o pro-cesso compreendendo: proporcionar um substrato de vidro; revestir o subs-trato de vidro com um precursor de sílica à base de sol-gel, e depois subme-ter o sol-gel à secagem e cozimento, de modo que, após as secagem e co-zimento, uma camada anti-reflexiva esteja presente, compreendendo umasílica porosa; e usar o substrato de vidro revestido com a camada anti-reflexiva na produção dè uma célula / módulo solar, cbmpreendendo primei-ra e segunda camadas condutoras com pelo menos um filme fotoelétricoproporcionado entre elas, em que a camada anti-reflexiva é proporcionadaem um lado incidente da célula / módulo solar.
Em outras modalidades exemplificativas dessa invenção, pro-porciona-se uma célula solar compreendendo: primeira e segunda camadascondutoras com pelo menos um filme fotoelétrico entre elas; um substrato devidro proporcionado em um lado incidente da célula / módulo solar, o subs-trato de vidro suportando um revestimento anti-reflexivo em um lado inciden-te do substrato de vidro; e em que o revestimento anti-reflexivo compreendeuma camada à base de sílica porosa. Em certas modalidades exemplificati-vas, o revestimento anti-reflexivo pode ser uma única camada de revesti-mento e ter um índice de refração (n) de cerca de 1,2 a 1,45, particularmen-te, de cerca de 1,2 a 1,38, especialmente, de cerca de 1,25 a 1,35. Em cer-tos casos exemplificativos, o revestimento anti-reflexivo é proporcionado di-retamente sobre e contatando o substrato de vidro, embora em outros casosoutra(s) camada(s) possa(m) ser proporcionadas no substrato de vidro, entreo substrato e a camada à base de sílica porosa.
Breve Descrição dos Desenhos
A Figura 1 é uma vista em seção transversal lateral de uma célu-la / módulo solar, de acordo com uma modalidade exemplificativa dessa in-venção.
A Figura 2 é uma vista em seção transversal lateral de uma célu-la / módulo solar, de acordo com outra modalidade exemplificativa dessainvenção.
A Figura 3 é um diagrama esquemático simplificado das proprie-dades reflexivas de radiação (por exemplo, luz) incidente em um substratode vidro do ar / atmosfera circundantes.
A Figura 4 é um diagrama esquemático em seção transversaldos princípios e estrutura de um revestimento AR, com base em uma abor-dagem de interferência destrutiva.
A Figura 5 é um gráfico ilustrando o índice de refração (n) dorevestimento do Exemplo 1, em função do ângulo.
A Figura 6 é um gráfico comparando os espectros de transmis-são de: (i) vidro não revestido; (ii) o vidro revestido com o revestimento ARdo Exemplo 1; e (iii) o vidro revestido com o revestimento AR do Exemplo 1,após o revestimento ter sido submetido a um teste de durabilidade.
A Figura 7 é um gráfico comparando os espectros de reflexãode: (i) vidro não revestido; e (ii) o vidro revestido com o revestimento AR doExempio 1.
A Figura 8 é um gráfico ilustrando as características ópticas doartigo revestido do Exemplo 1.
Descrição Detalhada das Modalidades Exemplificativas da Invenção
Em certas modalidades exemplificativas dessa invenção, umasolução de revestimento de sílica (por exemplo, precursores coloidâis e/oupoliméricos) é usada para formar o revestimento AR sobre vidro. Esse reves-timento pode ser usado para qualquer aplicação, na qual alta transmissão deluz, na faixa de comprimentos de onda de cerca de 280 a 2.500 nm, particu-larmente, de cerca de 400 a 1.200 nm, é desejada (por exemplo, aplicaçõesde células / módulos solares, também conhecidas como dispositivos ou módulos fotovoltalcos).
O vidro é usado em diferentes aplicações por várias razões, in-cluindo clareza óptica e aparência visual global. Para algumas aplicações,certas propriedades ópticas (por exemplo, uma ou mais de transmissão, re-flexão e/ou absorção) são otimizadas. Por exemplo, a redução ou minimiza-ção de reflexão da superfície do vidro é freqüentemente desejável em apli-cações tais como janelas de frentes de lojas, mostruários, quadros de pintu-ras e células solares (ou módulos fotovoltaicos).O vidro é usado em muitos diferentes tipos de células / módulossolares, incluindo ambos os tipos cristalino e fino de células solares. O vidroé freqüentemente usado para formar o substrato incidente no lado incidentede luz da(s) camada(s) ativa(s) da célula solar, protegendo, desse modo,a(s) camada(s) ativa(s), que convertem energia solar em eletricidade.
A Figura 1 é um diagrama em seção transversal esquemático deuma célula / módulo solar de filme fino, de acordo co'm uma modalidade e-xemplificativa dessa invenção, enquanto que a Figura 2 é um diagrama emseção transversal esquemático de uma célula solar do tipo cristalino, de a-cordo com uma modalidade exemplificativa dessa invenção. A célula solarde filme fino da Figura 1 inclui substrato de vidro incidente 1, eletrodo frontal3 (por exemplo, feito de um óxido condutor transparente, TCO, ou outro con-dutor de filme fino), a(s) camada(s) ativa(s) 5 que convertem radiação solarem eletricidade, filme de óxido 7, e contato posterior (por exemplo, metálico) 9.
A saída de energia do módulo de célula solar é dependente do grau deradiação (número de fótons) dentro do espectro solar que passa pelo vidro 1e atinge o semicondutor fotovoltaico (ou a(s) camada(s) ativa(s)) 5. Nesseaspecto, a transmissão solar pelo vidro 1 pode ser aperfeiçoada pelo uso deum revestimento anti-reflexivo (AR) 11 na superfície incidente do vidro (istoé, a superfície do vidro 1 voltada para a atmosfera circundante da qual a luzvem), como mostrado na Figura 1. A Figura 2 ilustra uma célula solar de umtipo diferente, com um revestimento AR 11 similar.
Em certas modalidades exemplificativas dessa invenção, o re-vestimento AR 11 é de, ou inclui, uma camada contendo sílica porosa pro-porcionada no vidro 1. O vidrò pode ser vidro flutuante em certas modalida-des dessa invenção, embora outros tipos de vidro possam ser usados emvez dele. Em certas modalidades exemplificativas, o vidro pode ser um tipode vidro de baixo teor de ferro, opcionalmente modelado para maior trans-missão de radiação solar e fótons no mesmo. Como vai ser descrito abaixo,a natureza porosa da camada contendo sílica permite que o índice de retra-ção (n) do revestimento AR seja diminuído, reduzindo, desse modo, as refle-xões fora da célula solar, e aperfeiçoando a saída de energia da célula solare/ou a quantidade de luz que entra em contato com o semicondutor fotovol-taico ativo.
Em um caso simplificado de dois meios (por exemplo, ar e vidro,ou, alternativamente, ar e uma camada AR) irradiados com um único com-primento de onda de radiação em incidência normal, a reflexão de radiação /luz é devido a uma variação abrupta no índice de refração (n), experimenta-da pelo pacote ou onda de luz. A reflexão de luz (Reservatório) é dada pelaequação de Fresnel:
<formula>formula see original document page 8</formula>(1)
Nessa equação, Πι éo índice de refração do meio no qual a luzestá se deslocando (saindo) e n2 é o índice de refração do meio no qual aluz está entrando. A Figura 3 é um sistema de ar / vidro simplificado, no quala radiação está se deslocando pelo ar, e toca em um substrato de vidro inci-dente. Em um sistema ar / vidro, há, tipicamente, uma reflexão de 4 - 5% decada superfície, e uma absorção dentro do vidro 1, que pode variar de cercade 1 - 30%, dependendo do comprimento de onda de interesse, do tipo devidro e da espessura do vidro.
A reflexão de radiação / luz de uma superfície de vidro pode serdiminuída por várias abordagens. Em certas modalidades exemplificativasdessa invenção, o princípio da interferência destrutiva, ou da interferênciadestrutiva substancial, é usado para reduzir a reflexão de luz da superfíciedo vidro para o vidro incidente de uma célula solar ou similares. Para obteruma interferência destrutiva completa e, por conseguinte, ótimas proprieda-des AR, um revestimento AR deve satisfazer duas condições: (a) amplitude;e (b) condição de fase. A condição de amplitude significa que a amplitudtédaluz refletida das interfaces de revestimento / ar e substrato / revestimento éigual, e é satisfeita quando a seguinte equação é satisfeita:
<formula>formula see original document page 8</formula>(2)
Na equação (2), nc é o índice de refração do revestimento, ne é oíndice de refração do meio físico (por exemplo, ar), e ns é o índice de refra-ção do substrato de vidro. O índice de refração do ar é tipicamente cerca de1,00, e aquele do vidro é tipicamente em torno de 1,52. Para que uma inter-ferência destrutiva substancial seja atingida, com relação à condição de am-plitude, a equação (2) é satisfeita com uma tolerância de mais ou menos25%, particularmente, mais ou menos 15% ou ainda 10%.
A condição de fase é aquela na qual o comprimento do caminhoóptico da luz na camada é igual à metade do comprimento de onda de luz,resultando em uma condição de quarto de onda. Para que uma interferênciadestrutiva substancial seja atingida, com relação à condição de fase, o com-primento do caminho óptico de luz na camada é aproximadamente igual àmetade do comprimento de onda de luz (mais ou menos cerca de 15%, ou,particularmente, mais ou menos cerca de 10%), resultando em uma condi-ção de quarto de onda aproximada ou substancial. Portanto, a espessuraideal de um revestimento AR (hc) com um determinado índice de refração(nc), é a seguinte:
nc = X0Mnc (3)
A Figura 4 ilustra a espessura ideal do revestimento exemplifica-do pela equação (3), na qual λ0 é o comprimento de onda no qual ocorre in-terferência destrutiva, nc é o índice de refração do revestimento AR 11, e hcé a espessura ideal do revestimento AR 11.
Usando as relações mencionadas acima (1), (2) e (3), se umaluz de 550 nm for considerada, por exemplo e sem limitação (com um subs-trato de vidro 1 tendo um índice η de 1,52), então o revestimento AR ideal 11vai ter um índice de refração de aproximadamente 1,23 e uma espessuradesse revestimento 11 vai ser aproximadamente 100 nm, com uma certavariação de espessura espacial mínima. No entanto, o uso de um revesti-mento AR de camada única em vidro, com base na abordagem de interfe-rência destrutiva, é desvantajoso pelo fato de que há nenhum sólido tratáveltermicamente (por exemplo, temperável), inorgânico, denso conhecido, quepossa satisfazer esse requisito para um índice de refração de cerca de 1,23.
Quando um grau de refletância particular pode ser tolerado, MgF2 como umrevestimento AR tem um índice de refração (n) de cerca de 1,38 e pode serusado. Quando MgF2, como um revestimento AR 11, é depositado em vidroflutuante 1, a uma espessura de comprimento de comprimento de quarto deonda de cerca de 110 nm, vai resultar, aproximadamente, uma refletância de1,5% por face. Isso pode ser satisfatório em certos casos exemplificativos.No entanto, em outras modalidades exemplificativas dessa invenção, essarefletância de 1,5% e/ou um η de cerca de 1,38 pode ser aperfeiçoados (istoé, a refletância e/ou o índice de refração podem ser abaixados em certasmodalidades exemplificativas dessa invenção).
Uma abordagem exemplificativa para diminuir o índice de refra-ção (n) da camada AR 11 é incorporar porosidade ao sólido da camada. Issoé eficaz, supondo-se que o ar tenha um índice de refração de cerca de 1,0.Por exemplo, uma camada completamente densa de SiO2 tem um índice derefração (n) de cerca de 1,46, e se depositada a uma espessura de compri-mento de quarto de onda (cerca de 100 nm) em vidro, vai resultar, aproxi-madamente, uma reflexão de 3,0%. No entanto, por otimização cuidadosada porosidade dessa camada contendo sííica, o índice de refração pode serabaixado a um ponto no qual pode ser usado como um revestimento AR decamada única 11, resultando em uma interferência destrutiva substancial ou completa.
O uso de sílica porosa à base de sol-gel de camada única, comouma solução de revestimento AR para vidro, é conhecido. No entanto, essesrevestimentos convencionais são tipicamente baseados em soluções precur-soras à base de partículas de sílica ou de sílica coloidal, ou precursores combase em soluções de sílica polimérica ou coloidal, dopados com tensoativo.Muitos desses revestimentos não têm uma resistência mecânica / a abrasão aceitável.
Para abordar esses probjemas, as modalidades exemplificativasdessa invenção proporcionam um processo para produzir um revestimentode sílica porosa, com propriedades de transmissão de luz e resistência aabrasão adequadas. Esses revestimentos podem ser usados em aplicações,tais como células / módulos solares. Em certas modalidades exemplificativasdessa invenção, a solução de revestimento é baseada em dois diferentesprecursores de sílica, isto é: (a) uma solução de sílica coloidal, incluindo ouconsistindo essencialmente em sílica particulada em um solvente; e (b) umasolução polimérica, incluindo ou consistindo essencialmente em cadeias desílica. Na produção da solução de sílica polimérica, um silano pode ser mis-turado com um catalisador, solvente e água. Após envelhecimento, a solu-ção de sílica coloidal (a) é adicionada à solução de sílica polimérica (b) comum solvente. A solução de revestimento de sol-gel é depois depositada emum substrato adequado, tal como um substrato de vidro claro altamentetransmissor. Depois, a solução de revestimento de sòl-gel no substrato devidro 1 é queimada de cerca de 100 a 750°C, formando, desse modo, o re-vestimento AR sólido no substrato de vidro. A espessura final do revestimen-to AR 11 pode ser aproximadamente uma espessura de quarto de onda emcertas modalidades exemplificativas dessa invenção. Verificou-se, surpreen-dentemente, que um revestimento AR1 produzido dessa maneira, tem umadurabilidade adequada, superando, desse modo, os problemas de resistên-cia mecânica /' a abrasão mencionados acima.
Desse modo, em certas modalidades exemplificativas, a soluçãode revestimento líquida é formada por mistura de: (a) uma solução de sílicacoloidal, incluindo ou consistindo essencialmente em particulados e/ou colói-des de sílica, em um solvente; e (b) uma solução polimérica, incluindo ouconsistindo essencialmente em cadeias e/ou polímeros de sílica, e pode serconhecida como uma solução híbrida. A solução é agitada, depositada emum substrato de vidro, queimada / curada por aquecimento para formar orevestimento AR 11. Em certas modalidades exemplificativas, a solução desílica coloidal pode ser ou incluir de cerca de 5 - 60%, particularmente, 10 a50%, de SiO2 particulada (particularmente, de cerca de 20 - 40% e, especi-almente, de cerca de 25 - 35% de SiO2), com o restante ou substancialmen-te o restante sendo constituído de solvente. O tamanho de partícula médiode sílica na solução de sílica coloidal pode ser de cerca de 1 -150 nm, parti-cularmente, 5 - 50 nm, especialmente, de cerca de 10 - 15 nm, em certasmodalidades exemplificativas dessa invenção. A solução polimérica em cer-tas modalidades exemplificativas dessa invenção pode ser, ou incluir, decerca de 45 - 95% de solvente, tal como propanol (particularmente, de cercade 60 - 80% e, especialmente, de cerca de 65 - 75%), de cerca de 10 - 50%de um silano, tal como γ-glicidilpropil-trimetoxissilano (particularmente, decerca de 15 - 35% e, especialmente, de cerca de 20 - 30%), de cerca de 1 -20% de água (particularmente, de cerca de 5 - 15% e, especialmente, decerca de 5 - 10%), e de cerca de 1 - 20% de ácido, tal como HCI (particular-mente, de cerca de 2 - 10% e, especialmente, de cerca de 4 - 7%). Um sol-vente pode ser usado para diluir a solução de revestimento em certos casosexemplificativos.
Em certas modalidades exemplificativas, o revestimento AR 11,formado dessa maneira, pode resultar em um aumento médio em transmis-são entre 280 - 2.500 nm de pelo menos 0,5%, particularmente, pelo menos
I,5%, mais particularmente pelo menos 2,0% e, especialmente, pelo menos2,5%. Em certas aplicações de células / módulos solares, o revestimento AR
II, formado no substrato de vidro 1 dessa maneira, pode resultar em umamaior saída de energia (W/m3) para uma céiula solar baseada em silício cris-talino de pelo menos cerca de 1,0%, particularmente, pelo menos cerca de1,5%, mais particularmente, pelo menos cerca de 2,0%, especialmente, pelomenos cerca de 3,0%, em condições de teste padronizadas (1,5 hora damanhã ao meio-dia) e/ou pelo menos um aumento diário de 3,0% (particu-larmente, pelo menos 3,5%) (1,5 hora do nascer do sol ao pôr-do-sol).
As camadas AR de sílica porosa 11 podem ser formadas de dife-rentes modos em diferentes modalidades exemplificativas dessa invenção.Em certas modalidades exemplificativas dessa invenção, o revestimento AR11 pode ser formado como discutido acima por aplicação de uma solução derevestimento líquida, baseada em dois diferentes precursores de sílica, istojá: (a) uma solução de sílica coloidal, incluindo ou consistindo essencialmen-te em sílica particulada e/ou coloidal em um solvente; e (b) uma solução po-limérica, incluindo ou consistindo essencialmente em cadeias e/ou polímerosde sílica, em um substrato de vidro. Após queima (aquecimento), um reves-timento AR sólido 11 resulta no substrato de vidro 1. Em outras modalidadesexemplificativas, uma camada de sol-gel pode ser formada em um substratode vidro 1. Em outras modalidades exemplificativas, uma camada de sol-gelpode ser formada em um substrato de vidro (por exemplo, incluindo, por e-xemplo, TEOS : água : ácido acético e solvente, tal como propanol ou MEK -metiletilcetona), seca e cozida. Em certas modalidades exemplificativas, ahidrólise é permitida antes de uso. Vai-se considerar que o solvente queimaou evapora, durante o processo de cura, para formar porosidade na camadaAR (isto é, tornar a camada menos densa e, desse modo, com alguma poro-sidade). A densidade da camada AR 11 pode ser de cerca de 40 - 95% emcertas modalidades exemplificativas dessa invenção, particularmente, decerca de 50 - 90% e, especialmente, de cerca de 50 - 75% (comparada comuma camada de SiO2 típica ou normal, depositada por sublimação catódicaou similares). A camada / revestimento AR 11 pode em certas modalidadesexemplificativas dessa invenção ter um índice de refração (n) de cerca de1,20 a 1,35, de preferência, de cerca de 1,20 a 1,32, e, particularmente, decerca de 1,20 a 1,28.
Em certas modalidades exemplificativas dessa invenção, a ca-mada à base de sílica porosa pode ser formada por técnicas como: (i) apli-cação de uma solução de revestimento líquida ou de sol-gel, com base emdois diferentes precursores de sílica, isto é, uma solução de sílica coloidal,incluindo ou consistindo essencialmente em sílica particulada e/ou coloidalem um solvente, e uma solução polimérica, incluindo ou consistindo essen-cialmente em cadeias e/ou polímeros de sílica, com cura subseqüente; ou (ii)outra(s) técnica(s) adequada(s).
Em certas modalidades exemplificativas dessa invenção, o re-vestimento anti-reflexivo 11 aumenta a saída de energia da célula / módulosolar por pelo menos 1,0%, comparada com se o substrato de vidro fossenão revestido no seu lado incidente (particularmente, por pelo rrlenos cercade 1,5%, e, especialmente, por pelo menos cerca de 2,0%).
Exemplo 1
No Exemplo 1, uma solução de sílica polimérica (% em peso:64% de n-propanol, 24% de γ-glicidilpropil-trimetoxissilano, 7% de H2O e 5%de HCI) foi agitada à temperatura ambiente por cerca de 24 horas. Uma so-lução de sílica coloidal foi usada e é, nesse exemplo, conhecida como sílicaMEK-ST da Nissan Chemical (% em peso: 30% de SiO2, tamanho de parti-cuia de 10 - 15 nm). A solução de revestimento foi produzida por mistura de74% de n-propanol, 19,3% da solução de sílica polimérica mencionada aci-ma, e 6,7% da solução de sílica coloidal mencionada acima, e agitação damesma. Essa solução de revestimento foi depositada em um substrato de vidro claro de 3,1 mm de espessura (ExtraCIear da Guardian IndustriesCorp.) e foi depois curada a cerca de 220°C por cerca de 9 minutos. A amos-tra foi depois transferida a um forno de correia (temperatura máxima de625°C), resultando, desse modo, em um artigo revestido incluindo revesti-mento AR 11 no substrato de vidro 1. A Figura 6 ilustra o índice de refração(n), em função do ângulo, do revestimento AR do Exemplo 1. A Figura 7 ilus-tra os espectros de transmissão do vidro de espessura de 3,1 mm, com orevestimento AR sobre ele do Exemplo 1, com a linha pontilhada indicandoos espectros após 500 golpes em um medidor de destruição, para ilustrar adurabilidade (a iinna escura na Figura 7 é o próprio vidro sem o revestimen-to). A Figura 8 ilustra os espectros de reflexão (Reservatório) do vidro de 3,1mm de espessura, com o revestimento AR sobre ele do Exemplo 1 (a linhaescura na Figura 8 é o próprio vidro sem o revestimento). A Figura 9 ilustraas características ópticas do artigo revestido do Exemplo 1. Pode-se notarque o revestimento 11 do Exemplo 1 resulta em um aumento médio de cercade 2,7% na transmissão entre cerca de 400 - 1.200 nm, e, por conseguinte,cerca de 2,7% de diminuição média em refletância de cerca de 400 - 1.200nm. Isso resulta em um aumento de saída de energia teórico (W/cm2) parauma célula fotovoltaica à base de sílica cristalina de cerca de 3,1%, nascondições de teste usuais (1,5 hora da manhã ao meio-dia) e um aumentodiário de 5,4% (1,5 hora do nascer'do sol ao pêr-do-sol), como mostrado na Figura 9.
Em certas modalidades exemplificativas dessa invenção, vidrode baixo teor de ferro de alta transmissão pode ser usado para o substratode vidro 1, para aumentar ainda mais a transmissão de radiação (por exem-pio, fótons) para a camada ativa da célula solar. Por exemplo e sem limita-ção, o substrato de vidro 1 pode ser quaisquer dos vidros descritos emquaisquer dos pedidos de patentes U.S. 11/049.292 e/ou 11/122.218, cujasdescrições são aqui incorporadas por referência.
Certos vidros para o substrato de vidro 1 (que pode ser ou nãomodelado em diferentes casos), de acordo as modalidades exemplificativasdessa invenção, utilizam vidro plano de soda - cal - sílica, como as suascomposições / vidros de base. Além das composições / vidros de base, umaparte colorante pode ser proporcionada para obter um vidro, que é conside-ravelmente claro e/ou tem uma alta transmissão de lüz visível. Um vidro debase de soda - cal - sílica, de acordo com certas modalidades dessa inven-ção, em uma base de percentual em peso, inclui os seguintes ingredientesbásicos:
Vidro de Base Exemplificativo
<table>table see original document page 15</column></row><table>
Outros ingredientes minoritários, incluindo vários auxiliares derefino convencionais, tais como SO3, carbono e similares, também podemser incluídos no vidro de base. Em certas modalidades, por exemplo, o vidroda presente invenção pode ser produzido de matérias-primas em bateladade areia de sílica, barrilha, dolomita e calcário, com o uso de sais de sulfato,tais como sal de bolo (Na2SO4) e/ou sal de Epsom (MgSO4 χ 7H20) e/ougesso (por exemplo, uma combinação de cerca de 1:1 de alguns), como a-gentes de refino. Em certas modalidades exemplificativas, vidros à base desoda - cal - sílica incluem, em peso, de cerca de 10 -15% de Na2O e de cer-ca de 6 - 12% de CaO.
Além do vidro de base mencionado acima, na produção de vidrode acordo com certas modalidades exemplificativas da presente invenção, abatelada de vidro inclui materiais (incluindo colorantes e/ou oxidantes), quefazem com que o vidro resultante seja consideravelmente de cor neutra (li-geiramente amarelo em certas modalidades exemplificativas, indicada porum valor b* positivo) e/ou têm uma alta transmissão de luz visível. Essesmateriais podem estar presentes nas matérias-primas (por exemplo, peque-nas proporções de ferro) ou podem ser adicionados aos materiais de vidrode base na batelada (por exemplo, cério, érbio e/ou similares). Em certasmodalidades exemplificativas dessa invenção, o vidro resultante tem umatransmissão de luz visível de pelo menos 75%, particularmente, pelo menos80%, mais particularmente, de pelo menos 85%, e, especialmente, de pelomenos cerca de 90% (algumas vezes pelo menos 91%) (Lt D65). Em certoscasos não Iimitantes exemplificativos, essas altas transmissões podem serobtidas a uma espessura de vidro de referência de cerca de 3 a 4 mm. Emcertas modalidades dessa invenção, além do vidro de base, o vidro e/ou abatelada de vidro compreende ou consiste essencialmente em materiais co-mo apresentados na Tabela 2 abaixo (em termos de percentual em peso dacomposição de vidro total):
Materiais Adicionais Exemplificativos no Vidro
<table>table see original document page 16</column></row><table>
Em certas modalidades exemplificativas, o teor total de ferro dovidro é particularmentè de 0,01 a 0,06%, mais particularmente, de 0,01 a0,04%, e,Especialmente, de 0,01 a 0,03%. Em certas modalidades exempli-ficativas dessa invenção, a parte colorante é substancialmente isenta de ou-tros colorantes (diferentes de proporções potencialmente traços). No entan-to, deve-se considerar que proporções de outros materiais (por exemplo,auxiliares de refino, auxiliares de refino, colorantes e/ou impurezas) podemestar presentes no vidro em certas outras modalidades dessa invenção, semque se afaste da finalidade e/ou objetivo da presente invenção. Por exemplo,em certas modalidades exemplificativas dessa invenção, a composição devidro é substancialmente isenta de, ou isenta de um, dois, três, quatro outodos de: oxido de érbio, oxido níquel, óxido de cobalto, oxido de neodímio,oxido de cromo, e selênio. O termo "substancialmente isento" significa nãomais do que 2 ppm e possivelmente tão baixo quanto 0 ppm do elemento oumaterial. Deve-se notar que ainda que a presença de óxido de cério sejapreferida em muitas modalidades dessa invenção, não é necessária em to-das as modalidades e é, de fato, omitida em muitos òasos. No entanto, emcertas modalidades exemplificativas dessa invenção, pequenas proporçõesde óxido de érbio podem ser adicionadas ao vidro na parte colorante (porexemplo, de cerca de 0,1 a 0,5% de óxido de érbio).
A proporção total de ferro, presente na batelada de vidro e novidro resultante, isto é, na sua parte colorante, é aqui expressa em termosde Fe2O3, de acordo com a prática usual. Isso, no entanto, não implica quetodo o ferro seja de fato na forma de Fe2O3 (consultar a discussão acimanesse aspecto). Igualmente, a proporção de ferro no estado ferroso (Fe+2) éaqui indicada como FeO, ainda que nem todo ferro no estado ferroso na ba-telada de vidro ou no vidro possa não estar na forma de FeO. Como men-cionado acima,·o ferro no estado ferroso (Fe2+; FeO) é um colorante verde-azulado, enquanto que o ferro no estado férrico (Fe3+) é um colorante verde-amarelado, e o colorante verde-azulado de ferro ferroso é de interesse parti-cular, uma vez que, como um colorante forte, introduz cor significativa novidro, que pode, algumas vezes, ser indesejável, quando da busca para a-tingir uma cor neutra ou clara.
Ainda que os revestimentos AR discutidos acima sejam usadosno contexto das células / módulos solares, essa invenção não é assim Iimiftada. Os revestimentos AR de acordo com essa invenção podem ser usadosem outras aplicações, tais como em quadros de pinturas, portas de lareira esimilares. Também, outra(s) camada(s) pode(m) ser proporcionada(s) nosubstrato de vidro, sob o revestimento AR, de modo que o revestimento ARé considerado no substrato de vidro, mesmo se outras camadas forem pro-porcionadas entre eles.
Ainda que a invenção tenha sido descrita em conjunto com oque é atualmente considerado como sendo a modalidade preferida e maisprática, deve-se entender que a invenção não é limitada à modalidade des-crita, mas, ao contrário, é intencionada para cobrir várias modificações edisposições equivalentes incluídas dentro dos espírito e âmbito das reivindi-cações em anexo.

Claims (25)

1. Processo de produção de uma célula / módulo solar, compre-endendo:proporcionar um substrato de vidro;proporcionar uma solução de sílica coloidal compreendendo síli-ca particulada e/ou coloidal em pelo menos um solvente;proporcionar uma solução polimérica compreendendo cadeiase/ou polímeros de sílica;misturar a solução de sílica coloidal e a solução polimérica com-preendendo cadeias e/ou polímeros de sílica, para formar uma solução derevestimento;depositar a solução de revestimento no substrato de vidro;curar a solução de revestimento para formar um revestimentoanti-refiexivo no substrato de vidro, a dita cura compreendendo aquecimentoda solução de revestimento; eusar o substrato de vidro com o revestimento anti-reflexivo pro-porcionado nele em uma célula / módulo solar.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, compreendendoainda proporcionar primeira e segunda camadas condutoras com pelo me-nos um filme fotoelétrico proporcionado entre elas; proporcionar o substratode vidro em um lado incidente da célula / módulo solar, o substrato de vidrosuportando o revestimento anti-reflexivo em um lado incidente do substratode vidro; e em que o revestimento anti-reflexivo compreende uma camada àbase de sílica porosa.
3. Processo, de acordo corç a reivindicação 1, em que o reves-timento anti-reflexivo tem um índice de refração (n) de cerca de 1,2 a 1,35.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, em que a soluçãode sílica coloidal compreende de cerca de 1 - 50% (em peso) de SiO2.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, em que a soluçãopolimérica compreende de cerca de 25 - 90% de solvente e de cerca de 5 --50% de um silano.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 5, em que o silanocompreende trimetoxissilano.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o reves-timento anti-reflexivo é proporcionado diretamente e em contato com o subs-trato de vidro.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o substra-to de vidro é de uma composição compreendendo:<table>table see original document page 20</column></row><table>em que o substrato de vidro tem, por ele próprio, uma transmissão de luzvisível de pelo menos 90%, um valor de cor a* transmissivo de -1,0 a +1,0, eum valor de cor b* transmissivo de 0 a +1,5.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o substra-to de vidro é um substrato de vidro modelado, em que pelo menos uma su-perfície do substrato de vidro modelado tem uma rugosidade superficial decerca de 0,1 a 1,5 μπι; e em que o substrato de vidro é de uma composiçãocompreendendo:<table>table see original document page 20</column></row><table>em que o substrato de vidro tem, por ele próprio, uma transmissão de luzvisível de pelo menos 90%, um valor de cor a* transmissivo de -1,0 a +1,0, eum valor de cor b* transmissivo de 0 a +1,5.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o revesti-mento anti-reflexivo tem aproximadamente uma espessura de quarto de onda.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o reves-timento anti-reflexivo tem uma densidade de cerca de 50 - 90% de uma ca-mada de sílica depositada por sublimação catódica.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o reves-timento anti-reflexivo aumenta a saída de energia da célula / módulo solarpor pelo menos 1,5%, comparado com se o substrato não fosse revestido noseu lado incidente.
13. Célula / módulo solar, compreendendo!primeira e segunda camadas condutoras com pelo menos umfilme fotoelétrico entre elas;um substrato de vidro proporcionado em um lado incidente dacélula / módulo solar, o substrato de vidro suportando um revestimento anti-reflexivo em um lado incidente do substrato de vidro; eem que o revestimento anti-reflexivo compreende uma camada àbase de síiica porosa.
14. Célula / módulo solar, de acordo com a reivindicação 13, emque o revestimento anti-reflexivo tem um índice de refração (n) de cerca de-1,20 a 1,40.
15. Célula / módulo solar, de acordo com a reivindicação 13, emque o revestimento anti-reflexivo é proporcionado diretamente e em contatocom o substrato de vidro.
16. Célula / módulo solar, de acordo com a reivindicação 13, emque o substrato de vidro tem, por ele próprio, uma transmissão de luz visívelde pelo menos cerca de 90% e contém de cerca de 0,001 a 0,06% de ferrototal.
17. Célula / módulo solar, de acordo com a reivindicação 13, em que o substrato de vidro é de uma composição compreendendo:Ingrediente % em pesoSi02 67 - 75Na20 10-20CaO 5-15ferro total (expresso como Fe203) 0,001 a 0,06óxido de cério 0 a 0,30em que o substrato de vidro tem, por ele próprio, uma transmissão de luzvisível de pelo menos 90%, um valor de cor a* transmissivo de -1,0 a +1,0, eum valor de cor b* transmissivo de 0 a +1,5.
18. Célula / módulo solar, de acordo com a reivindicação 13, emque o revestimento anti-reflexivo tem aproximadamente uma espessura dequarto de onda.
19. Célula / módulo solar, de acordo com a reivindicação 13, emque o revestimento anti-reflexivo tem uma densidade de cerca de 30 - 95%de uma camada de sílica densa depositada por sublimação catódica.
20. Célula / módulo solar, de acordo com a reivindicação 13, emque o revestimento anti-reflexivo aumenta a saída de energia da célula / mó-dulo solar por pelo menos 1,5%, comparado com se o substrato não fosserevestido no seu lado incidente.
21. Célula / módulo solar, de acordo com a reivindicação 13, emque o revestimento anti-reflexivo aumenta a saída de energia da célula / mó=dulo solar por pelo menos 3,0%, comparado com se o substrato não fosserevestido no seu lado incidente.
22. Processo de produção de uma célula / módulo solar, em quecompreende:proporcionar um substrato de vidro;revestir o substrato de vidro com um precursor de sílica à basede sol-gel, e depois submeter o sol-gel à secagem e cozimento, de modoque, após as secagem e cozimento, uma camada anti-reflexiva esteja pre-sente, compreendendo uma sílica porosa; eusar o substrato de vidro revestido com a camada anti-reflexivana produção de uma célula / módulo solar, compreendendo primeira e se-gunda camadas condutoras com pelo menos um filme fotoelétrico proporcio-nado entre elas, em que a camada anti-reflexiva é proporcionada em umlado incidente da célula / módulo solar.
23. Processo, de acordo com a reivindicação 22, em que a ca-mada anti-reflexiva tem um índice de refração de cerca de 1,2 a 1,4.
24. Processo, de acordo com a reivindicação 22, em que o subs-trato de vidro, por ele próprio, tem uma transmissão de luz visível de pelomenos cerca de 90% e contém de cerca de 0,001 a 0,06% de ferro total.
25. Processo de produção de um artigo revestido, em que com-preende:proporcionar um substrato de vidro;proporcionar uma solução de sílica coloidal compreendendo síli-ca particulada e/ou coloidal em pelo menos um solvente;proporcionar uma solução polimérica compreendendo cadeiasde sílica; misturar a solução de sílica coloidal e a solução polimérica com-preendendo cadeias de sílica, para formar uma solução de revestimento;depositar a solução de revestimento no substrato de vidro; ecurar a solução de revestimento para formar um revestimentoanti-reflexivo no substrato de vidro, a dita cura compreendendo aquecimentoda solução de revestimento.
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Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080185041A1 (en) * 2007-02-02 2008-08-07 Guardian Industries Corp. Method of making a photovoltaic device with antireflective coating containing porous silica and resulting product
US20080295884A1 (en) 2007-05-29 2008-12-04 Sharma Pramod K Method of making a photovoltaic device or front substrate with barrier layer for use in same and resulting product
US8445774B2 (en) * 2007-07-26 2013-05-21 Guardian Industries Corp. Method of making an antireflective silica coating, resulting product, and photovoltaic device comprising same
US8450594B2 (en) * 2007-07-26 2013-05-28 Guardian Industries Corp. Method of making an antireflective silica coating, resulting product and photovoltaic device comprising same
FR2919429B1 (fr) * 2007-07-27 2009-10-09 Saint Gobain Substrat de face avant de cellule photovoltaique et utilisation d'un substrat pour une face avant de cellule photovoltaique
US20090032098A1 (en) * 2007-08-03 2009-02-05 Guardian Industries Corp. Photovoltaic device having multilayer antireflective layer supported by front substrate
US20090075092A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-19 Guardian Industries Corp. Method of making an antireflective silica coating, resulting product, and photovoltaic device comprising same
US20090101209A1 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 Guardian Industries Corp. Method of making an antireflective silica coating, resulting product, and photovoltaic device comprising same
US20090181256A1 (en) * 2008-01-14 2009-07-16 Guardian Industries Corp. Methods of making silica-titania coatings, and products containing the same
US20100027144A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Guardian Industries Corp. Articles with protective coating
IL193701A (en) * 2008-08-26 2015-01-29 Renata Reisfeld Glowing sun rays center
KR101072204B1 (ko) * 2009-03-31 2011-10-11 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
US8557877B2 (en) 2009-06-10 2013-10-15 Honeywell International Inc. Anti-reflective coatings for optically transparent substrates
US8318528B2 (en) * 2009-07-20 2012-11-27 Empire Technology Development Llc Solar array of transparent nanoantennas
WO2011017659A1 (en) * 2009-08-06 2011-02-10 Energy Focus, Inc. Method of passivating and reducing reflectance of a photovoltaic cell
JPWO2011036717A1 (ja) * 2009-09-25 2013-02-14 株式会社東芝 化合物薄膜太陽電池
US8558106B2 (en) * 2009-10-20 2013-10-15 Industrial Technology Research Institute Solar cell device and method for fabricating the same
US8563853B2 (en) * 2009-10-20 2013-10-22 Industrial Technology Research Institute Solar cell device
US8617641B2 (en) * 2009-11-12 2013-12-31 Guardian Industries Corp. Coated article comprising colloidal silica inclusive anti-reflective coating, and method of making the same
US8939606B2 (en) 2010-02-26 2015-01-27 Guardian Industries Corp. Heatable lens for luminaires, and/or methods of making the same
DE102010012841A1 (de) * 2010-03-25 2011-09-29 Schott Ag Verfahren zum Aufbringen einer Entspiegelungsschicht sowie Glas mit einer Entspiegelungsschicht
CN101805135B (zh) * 2010-04-19 2012-12-19 常州亚玛顿股份有限公司 镀有双层减反射膜的光伏玻璃及其制备方法
CN101844877B (zh) * 2010-05-29 2012-06-06 无锡海达安全玻璃有限公司 一种太阳能电池组件封装用高增透玻璃的加工方法
US9272949B2 (en) 2010-07-09 2016-03-01 Guardian Industries Corp. Coated glass substrate with heat treatable ultraviolet blocking characteristics
CN102347378B (zh) * 2010-07-31 2015-05-20 信义光伏产业(安徽)控股有限公司 一种导电玻璃及其制备方法
CN101913778A (zh) * 2010-08-02 2010-12-15 常州亚玛顿股份有限公司 具有减反射涂层的薄膜太阳能电池用透明导电玻璃基板
US9796619B2 (en) 2010-09-03 2017-10-24 Guardian Glass, LLC Temperable three layer antirefrlective coating, coated article including temperable three layer antirefrlective coating, and/or method of making the same
US8693097B2 (en) * 2010-09-03 2014-04-08 Guardian Industries Corp. Temperable three layer antireflective coating, coated article including temperable three layer antireflective coating, and/or method of making the same
WO2012047422A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-12 3M Innovative Properties Company Anti-reflective articles with nanosilica-based coatings
WO2012045204A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-12 3M Innovative Properties Company Coating composition and method of making and using the same
CN103154319B (zh) * 2010-10-06 2016-08-10 3M创新有限公司 具有基于纳米二氧化硅的涂层和阻挡层的抗反射制品
CN102468347B (zh) * 2010-11-02 2014-03-26 财团法人工业技术研究院 太阳能电池装置
US8668990B2 (en) 2011-01-27 2014-03-11 Guardian Industries Corp. Heat treatable four layer anti-reflection coating
US8864898B2 (en) 2011-05-31 2014-10-21 Honeywell International Inc. Coating formulations for optical elements
US20130153031A1 (en) * 2011-12-20 2013-06-20 First Solar, Inc Photovoltaic device with an anti-reflective surface and methods of manufacturing same
CN103178137B (zh) * 2011-12-22 2016-04-13 清华大学 太阳能电池组
CN103178136B (zh) * 2011-12-22 2016-01-20 清华大学 太阳能电池组
US10059622B2 (en) 2012-05-07 2018-08-28 Guardian Glass, LLC Anti-reflection glass with tin oxide nanoparticles
CN102738251A (zh) * 2012-06-15 2012-10-17 中国科学院半导体研究所 太阳能电池减反膜
US9938185B2 (en) 2012-07-02 2018-04-10 Owens-Brockway Glass Container Inc. Antireflective coating for glass containers
US9598586B2 (en) 2014-07-14 2017-03-21 Enki Technology, Inc. Coating materials and methods for enhanced reliability
US9399720B2 (en) 2014-07-14 2016-07-26 Enki Technology, Inc. High gain durable anti-reflective coating
WO2016064494A2 (en) * 2014-09-17 2016-04-28 Enki Technology, Inc. Multi-layer coatings
WO2022159478A1 (en) 2021-01-19 2022-07-28 GAF Energy LLC Watershedding features for roofing shingles
SE544820C2 (en) * 2021-04-09 2022-12-06 Swedish Algae Factory Ab Photovoltaic device and anti-reflective coating comprising diatom frustules
US12009781B2 (en) 2021-07-06 2024-06-11 GAF Energy LLC Jumper module for photovoltaic systems
US11728759B2 (en) 2021-09-01 2023-08-15 GAF Energy LLC Photovoltaic modules for commercial roofing
US12013153B2 (en) 2022-02-08 2024-06-18 GAF Energy LLC Building integrated photovoltaic system
US12009782B1 (en) 2023-04-04 2024-06-11 GAF Energy LLC Photovoltaic systems with wireways

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3607322A (en) * 1969-05-22 1971-09-21 Owens Corning Fiberglass Corp Light transmitting glass fibers, core and cladding glass compositions
US4510344A (en) * 1983-12-19 1985-04-09 Atlantic Richfield Company Thin film solar cell substrate
DE3528087C2 (de) * 1984-08-06 1995-02-09 Showa Aluminum Corp Substrat für Solarzellen aus amorphem Silicium
CA1275208C (en) * 1985-01-25 1990-10-16 Roger W. Lange Silica coating
US4830879A (en) * 1986-09-25 1989-05-16 Battelle Memorial Institute Broadband antireflective coating composition and method
US4792536A (en) * 1987-06-29 1988-12-20 Ppg Industries, Inc. Transparent infrared absorbing glass and method of making
US4772335A (en) * 1987-10-15 1988-09-20 Stemcor Corporation Photovoltaic device responsive to ultraviolet radiation
US5091764A (en) * 1988-09-30 1992-02-25 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Semiconductor device having a transparent electrode and amorphous semiconductor layers
US5214008A (en) * 1992-04-17 1993-05-25 Guardian Industries Corp. High visible, low UV and low IR transmittance green glass composition
US5401287A (en) * 1993-08-19 1995-03-28 Ppg Industries, Inc. Reduction of nickel sulfide stones in a glass melting operation
JP3820486B2 (ja) * 1995-09-18 2006-09-13 Ｈｏｙａ株式会社 ガラス光学素子の製造方法
JP3431776B2 (ja) * 1995-11-13 2003-07-28 シャープ株式会社 太陽電池用基板の製造方法および太陽電池用基板加工装置
HUP9602086A2 (hu) * 1996-07-30 1999-06-28 General Electric Company Üvegkompozíció
US6210858B1 (en) * 1997-04-04 2001-04-03 Fuji Photo Film Co., Ltd. Anti-reflection film and display device using the same
JPH10335684A (ja) * 1997-05-30 1998-12-18 Canon Inc 光電気変換体の製造方法
WO1999029635A1 (fr) * 1997-12-09 1999-06-17 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Plaque de verre antireflet, son procede de production et composition de revetement antireflet
US6222117B1 (en) * 1998-01-05 2001-04-24 Canon Kabushiki Kaisha Photovoltaic device, manufacturing method of photovoltaic device, photovoltaic device integrated with building material and power-generating apparatus
US6503860B1 (en) * 1998-04-08 2003-01-07 Corning Incorporated Antimony oxide glass with optical activity
MXPA01001562A (es) * 1998-08-26 2002-04-08 Nihon Yamamura Glass Co Ltd Vidrio transparente, incoloro de sosa-cal-silice que absorbe la radiacion ultravioleta.
US6235666B1 (en) * 1999-03-29 2001-05-22 Guardian Industries Corporation Grey glass composition and method of making same
FR2793241B1 (fr) * 1999-05-06 2002-03-08 Corning Inc Composition de verre borate dope a l erbium
EP1167313B1 (en) * 1999-12-13 2015-09-23 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Low-reflection glass article
DE10017701C2 (de) * 2000-04-08 2002-03-07 Schott Glas Gefloatetes Flachglas
US6796146B2 (en) * 2000-06-02 2004-09-28 Guardian Industries Corp. Method for manufacturing patterned glass products
US6372327B1 (en) * 2000-06-02 2002-04-16 Guardian Industries Corp. Method and apparatus for manufacturing patterned glass products which simulate glue chipped glass
DE10051725A1 (de) * 2000-10-18 2002-05-02 Merck Patent Gmbh Wäßrige Beschichtungslösung für abriebfeste SiO2-Antireflexschichten
DE10051724A1 (de) * 2000-10-18 2002-05-02 Flabeg Gmbh & Co Kg Thermisch vorgespanntes Glas mit einer abriebfesten, porösen SiO¶2¶-Antireflexschicht
US6573207B2 (en) * 2001-01-23 2003-06-03 Guardian Industries Corp. Grey glass composition including erbium
US6521558B2 (en) * 2001-01-23 2003-02-18 Guardian Industries Corp. Grey glass composition including erbium
US6498118B1 (en) * 2001-06-27 2002-12-24 Guardian Industries Corp. Grey glass composition including erbium and holmium
CN100400450C (zh) * 2001-09-21 2008-07-09 默克专利股份有限公司 用于形成耐磨的SiO2抗反射层的混杂型溶胶
DE10146687C1 (de) * 2001-09-21 2003-06-26 Flabeg Solarglas Gmbh & Co Kg Glas mit einer porösen Antireflex-Oberflächenbeschichtung sowie Verfahren zur Herstellung des Glases und Verwendung eines derartigen Glases
US6716780B2 (en) * 2001-09-26 2004-04-06 Guardian Industries Corp. Grey glass composition including erbium, holmium, and/or yttrium
US7169722B2 (en) * 2002-01-28 2007-01-30 Guardian Industries Corp. Clear glass composition with high visible transmittance
US6610622B1 (en) * 2002-01-28 2003-08-26 Guardian Industries Corp. Clear glass composition
US7037869B2 (en) * 2002-01-28 2006-05-02 Guardian Industries Corp. Clear glass composition
JP4284083B2 (ja) * 2002-08-27 2009-06-24 株式会社アルバック 多孔質シリカ膜の形成方法
US8088475B2 (en) * 2004-03-03 2012-01-03 Hitachi, Ltd. Anti-reflecting membrane, and display apparatus, optical storage medium and solar energy converting device having the same, and production method of the membrane

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