CN117813269A - 空间太阳能发电用玻璃基板 - Google Patents

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Abstract

提供一种玻璃基板，其既能够抑制曝晒作用，同时，即使玻璃基板薄型化，也能够抑制强紫外线造成的树脂劣化。本发明的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，板厚为0.2mm以下，玻璃组成中的TiO2的含量为0.001～10质量％。

Description

空间太阳能发电用玻璃基板
技术领域
本发明涉及空间太阳能发电用玻璃基板。
背景技术
近年来，利用卫星形成通信网络正在蓬勃发展，作为这些卫星的供电来源，研究使用太阳能发电。用于此太阳能发电的太阳能电池中，包括多晶Si、单晶Si、薄膜化合物、GaAs等各种类型。而且，在这些太阳能电池中，用于保护其元件的盖板玻璃经由树脂层而粘附在发电元件上(参照专利文献1和2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002－173098号公报
专利文献2：日本特开2022－089141号公报
发明内容
发明所要解决的问题
若长期使用太阳能电池，则紫外线导致盖板玻璃变色，照射到太阳能电池元件上的太阳光强度降低，产生无法获得预期的变换效率这样的问题(以下，将此问题称为曝晒作用(solarization))。
另外，由于停留在外层空间期间受到强紫外线(例如，波长250nm的紫外线)照射，致使与发电元件之间使用的树脂劣化，也会发生发电效率降低这样的问题。特别是为了向外层空间发射而要求玻璃基板薄型化，但薄型化导致紫外线透射率升高，树脂的劣化加速。
本发明鉴于上述情况而形成，其课题在于，提供一种玻璃基板，其能够抑制曝晒作用，同时，即使玻璃基板薄型化，也能够抑制强紫外线造成的树脂劣化。
解决问题的手段
本发明人等进行各种研究的结果发现，在空间太阳能发电用玻璃基板中，通过将TiO2和CeO2的至少任意一个作为必要成分适量导入到玻璃组成中，能够解决上述技术课题，并作为本发明提出。
本发明的一个方式的空间太阳能发电用玻璃基板，通过在玻璃组成中，作为必要成分导入TiO2，能够解决上述技术课题。即，第1发明的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，板厚为0.2mm以下，玻璃组成中的TiO2的含量为0.001～10质量％。
另外，第2发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1发明，其中，优选玻璃组成中的TiO2的含量为0.005～10质量％，设板厚为t，玻璃组成中的TiO2的含量为B时，B/t为5质量％/mm以上。
另外，第3发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1或2发明，其中，优选板厚为0.2mm以下，作为玻璃组成，以质量％计，含有SiO250～80％、Al2O3 3～25％、B2O3 0～20％、Li2O+Na2O+K2O 0～25％、MgO 0～20％、CaO 0～20％、SrO 0～20％、BaO 0～20％、As2O30～1％、SnO2 0.0001～2％、TiO2 0.005～10％。
另外，第4发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1～3发明的任意一个，其中，优选玻璃组成中的质量比SnO2/(As2O3+SnO2)为0.90～1。
另外，第5发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1～4发明的任意一个，其中，设板厚为t，玻璃组成中的质量比SnO2/(As2O3+SnO2)为A时，优选A/t为1/mm以上。
另外，第6发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1～5发明的任意一个，其中，在照射254nm(13mW/cm2)的紫外线23小时后，以厚度0.05mm换算，设波长300nm处的透射率为t300(％)，在照射紫外线之前，以厚度0.05mm换算，设波长300nm处的透射率为T300(％)时，优选T300－t300为3％以下。
另外，第7发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1～6发明的任意一个，其中，以厚度0.05mm换算，优选波长250nm处的透射率为30％以下。
另外，第8发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1～7发明的任意一个，其中，以厚度0.05mm换算，优选波长400nm～1000nm处的平均透射率为90％以上。
另外，第9发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1～8发明的任意一个，其中，优选密度为2.80g/cm3以下。在此，“密度”是指以从所周知的阿基米德法测量的值。
另外，第10发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1～9发明的任意一个，其中，优选液相粘度为104.0dPa·s以上。在此，“液相粘度”是指液相温度的玻璃的粘度。
另外，第11发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1～10发明的任意一个，其中，优选30～380℃下的热膨胀系数为25×10－7～90×10－7/℃。在此，“热膨胀系数”是指使用膨胀计，测量30～380℃下的平均热膨胀系数的值。
另外，第12发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1～11发明的任意一个，其中，优选Fe2O3的含量为500质量ppm以下。
另外，第13发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1～12发明的任意一个，其中，优选以溢流下拉法成形而成。
另外，第14发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1～13发明的任意一个，其中，作为玻璃组成，以质量％计，优选含有SiO2 50～80％、Al2O3 3～20％、B2O3 0～20％、Li2O+Na2O+K2O 5～20％、MgO 0～20％、CaO 0～20％、SrO 0～20％、BaO 0～20％、As2O3 0～1％、SnO2 0.0001～2％、TiO2 2～10％。
另外，第15发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据第1或2发明，其中，作为玻璃组成，以质量％计，优选含有SiO2 50～80％、Al2O3 3～25％、B2O3 0～20％、Li2O+Na2O+K2O0.01～25％、MgO 0～20％、CaO 0～20％、SrO 0～20％、BaO 0～20％、As2O3 0～1％、SnO20.0001～2％、TiO2 0.001～10％、CeO2 0.001～10％。
此外，本发明另一方式的空间太阳能发电用玻璃基板，通过向玻璃组成中，导入CeO2作为必要成分，从而能够解决上述技术课题。即，第16发明的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，板厚为0.2mm以下，作为玻璃组成，以质量％计，含有SiO2 54～80％、Al2O34～25％、B2O30.1～20％、Li2O+Na2O+K2O 0～25％、MgO 0～20％、CaO 0～20％、SrO 0～20％、BaO 0～20％、As2O3 0～1％、SnO2 0.0001～2％、TiO20～10％、CeO2 0.001～10％。
具体实施方式
本发明的一个方式的空间太阳能发电用玻璃基板，作为玻璃组成，以质量％计，优选含有SiO2 50～80％、Al2O3 3～25％、B2O3 0～20％、Li2O+Na2O+K2O 0～25％、MgO 0～20％、CaO 0～20％、SrO 0～20％、BaO 0～20％、As2O3 0～1％、SnO2 0.0001～2％、TiO20.001～10％。另外，本发明另一方式的空间太阳能发电用玻璃基板，优选板厚为0.2mm以下，作为玻璃组成，以质量％计，含有SiO2 54～80％、Al2O34～25％、B2O3 0.1～20％、Li2O+Na2O+K2O 0～25％、MgO 0～20％、CaO 0～20％、SrO 0～20％、BaO 0～20％、As2O3 0～1％、SnO20.0001～2％、TiO2 0～10％、CeO2 0.001～10％。以下，说明以上述方式限定各成分的含有范围的理由。还有，以下的％显示，除非特别解释说明，否则即指质量％。
SiO2是形成网络的成分，其含量优选为50～80％，53～75％，54～70％，特别是55～65％。若SiO2的含量多，高温粘性变高，熔融性降低，并且方英石的失透粒有容易析出的倾向。另一方面，若SiO2的含量少，则耐候性降低、或难以玻璃化。
Al2O3是提高应变点和杨氏模量、或抑制方英石的失透粒析出的成分，其含量优选为3～25％，4～24％，5～23％，6～21％，7～20％，9～19％，11～18％，特别是13～17％。若Al2O3的含量多，则液相温度上升而有难以成形为薄板的倾向。另一方面，若Al2O3的含量少，则应变点和杨氏模量降低、或高温粘性升高，有熔融性降低的倾向。
B2O3作为熔剂发挥作用，并降低粘性，是改善熔融性的成分，其含量优选为0～20％，0.1～18％，0.5～17％，1～16％，3～15％，5～14％，6～13％，7～12％，特别是8～11％。若B2O3的含量多，则有应变点和杨氏模量降低、或耐候性降低的倾向。另一方面，若B2O3的含量少，则液相温度升高，难以成形为薄板。另外有高温粘性升高而熔融性降低的倾向。另外，玻璃表面容易划伤。
Li2O、Na2O、K2O是调整热膨胀系数，并且使高温粘性降低的成分。这些成分的总量(Li2O+Na2O+K2O)优选为0～25％，0.001～20％，1～19％，3～18％，5～18％，8～18％，10～17％，特别是12～17％。若这些成分的总量多，则应变点降低，耐热性容易降低。另外热膨胀系数过大，与周边构件的匹配性也有可能受损。还有，Li2O的含量优选为0～10％，0～8％，0～5％，0～3％，0～1％，特别是0～0.5％。Na2O的含量优选为0～25％，0.1～24％，1～22％，3～21％，5～20％，8～18％，10～17％，特别是12～16％。K2O的含量优选为0～10％，0～8％，0～5％，0～3％，0～1％，特别是0.1～0.5％。
MgO是改善熔融性而不会使应变点降低的成分，其含量优选为0～20％，0～15％，0～12％，0～10％，0～7％，0～5％，0.1～3％，特别是0.5～2％。若MgO的含量多，则液相温度升高，难以成形为薄板，或热膨胀系数变高，与周边构件的匹配性受损，或密度升高。另一方面，若MgO的含量少，则应变点和杨氏模量降低，或高温粘性升高而难以熔融。
CaO是改善熔融性而不会使应变点降低的成分，其含量优选为0～20％，0.01～18％，0.1～15％，1～12％，2～10％，特别是3～9％。若CaO的含量多，则液相温度升高而难以成形，或热膨胀系数变高，与周边构件的匹配性受损，或密度升高。另一方面，若CaO的含量少，则应变点和杨氏模量降低，或高温粘性升高而难以熔融。
SrO是改善熔融性而不会使应变点降低的成分，其含量优选为0～20％，0.001～15％，0.1～12％，0.3～9％，0.4～8％，特别是0.5～7％。若SrO的含量多，则液相温度升高而难以成形，或热膨胀系数变高，与周边构件的匹配性受损，或密度升高。另一方面，若SrO的含量少，则应变点和杨氏模量降低，或高温粘性升高则难以熔融。
BaO是使高温粘度降低而不会使应变点降低，改善熔融性的成分。另外，是提高杨氏模量的成分。另一方面，若BaO的含量多，则液相温度升高难以成形，或热膨胀系数变高，与周边构件的匹配性受损，或密度有可能升高。因此，BaO的含量优选为0～20％，0～15％，0～10％，0～8％，0～5％，特别是0～3％。
使MgO、CaO、SrO、BaO的碱土类金属氧化物混合而含有，能够提高熔融性和耐失透性，但若这些成分多，则密度有上升的倾向，玻璃基板的轻量化困难。因此，碱土类金属氧化物的总量(MgO+CaO+SrO+BaO)优选为0～30％，0～25％，0～20％，0～18％，0～15％，0～12％，特别是0～10％。
CaO、SrO、BaO的总量，换言之就是CaO+SrO+BaO，优选为0～10％，0～7％，0～8％，0～5％，0～3％，0～2％，0～1％，特别是0～0.1％。若这些成分多，则密度有上升的倾向，玻璃基板的轻量化困难。
Fe2O3的含量为0～0.05％，优选为0.0001～0.05％，0.0001～0.03％，0.005～0.02％，特别是0.005～0.015％。若Fe2O3的含量多，则可见光透射率过度降低，照射到太阳能电池元件的太阳光量减少，而且容易发生曝晒作用。若Fe2O3的含量少，则紫外线透射率变高，招致基板上存在的树脂劣化，太阳能电池的寿命有可能缩短。
As2O3是澄清剂，但却是助长曝晒作用的成分。其含量优选为0～1％，0～0.8％，0～0.5％，0～0.3％，特别是0～0.005％。
SnO2是抑制曝晒作用的成分。SnO2的含量优选为0.0001～2％，0.001～1.5％，0.01～1％，0.05～0.5％，特别是0.05～0.3％。若SnO2的含量多，则耐失透性容易降低。另一方面，若SnO2的含量少，则难以享有上述效果。还有，作为SnO2源，虽然可以使用SnO2原料，但利用其他原料等所包含的微量成分使之含有也无妨。
为了确实地展现曝晒作用抑制效果，重要的是严格管制质量比SnO2/(As2O3+SnO2)，该值优选为0.001～1，0.01～1，0.1～1，0.3～1，0.5～1，0.7～1，0.9～1，特别是1。
TiO2和CeO2使紫外线透射率降低，并且是具有曝晒作用抑制效果的成分。因此，在本发明的任意方式中，空间太阳能发电用玻璃基板，在玻璃组成中含有TiO2和CeO2的至少任意一个。因此，TiO2和CeO2的总量TiO2+CeO2为0.001～20％，0.005～18％，0.01～15％，0.02～14％，0.1～13％，0.5～12％，1～11％，2～10％，高于2.5％但在8％以下，特别是高于3％但在7％以下。还有，若TiO2+CeO2过多，则耐失透性容易降低。
TiO2使紫外线透射率降低，并且是具有曝晒作用抑制效果的成分。TiO2的含量优选为0～10％，0.001～10％，0.005～9.5％，0.01～9％，0.015～8.8％，0.02～8.5％，0.1～8％，0.3～7.5％，高于0.4％但在7％以下，0.5～7％，0.8～6.5％，1～6％，1.5～5.5％，1.8～5％，特别是2～4.5％。若TiO2的含量多，则耐失透性容易降低。另外有可能降低可见光范围的透射率。还有，本发明的一个方式的空间太阳能发电用玻璃基板，以TiO2作为必要成分(即0.001％以上)。另一方面，本发明的另一方式的空间太阳能发电用玻璃基板，作为玻璃组成含有CeO2作为必要成分，这种情况下，TiO2出可以不用作为必要成分。
CeO2使紫外线透射率降低，并且是具有曝晒作用抑制效果的成分。其含量优选为0～10％，0.001～9％，0.02～8％，0.1～7.5％，0.3～7％，0.5～6％，0.8～6.5％，1～6％，1.5～5.5％，1.8～5％，特别是2～4.5％。若CeO2的含量多，则耐失透性容易降低。另外，有可能降低可见光范围的透射率。还有，本发明的一个方式的空间太阳能发电用玻璃基板，作为玻璃组成而含有TiO2作为必要成分，这种情况下，也要以不以CeO2作为必要成分。另一方面，本发明的另一方式的空间太阳能发电用玻璃基板，作为玻璃组成不一定含有TiO2，这种情况下，以CeO2作为必要成分(即0.001％以上)。
除上述成分以外，也可以根据需要，按总量导入其他成分。
ZnO是提高杨氏模量，或改善熔融性的成分。其含量优选为0～10％，更优选为0～5％，进一步优选为0～3％，特别优选为0～1％，最优选为0～0.5％。若ZnO的含量多，则密度和热膨胀系数容易上升。另外耐失透性和应变点有降低的倾向。
ZrO2是改善耐候性的成分。其含量优选为0～2％，更优选为0～1％，进一步优选为0～0.5％，特别优选为0～0.2％，最优选为0.001～0.1％。若ZrO2的含量多，则有锆石的失透粒析出的倾向。
Sb2O3是作为澄清剂起作用的成分。其含量优选为0～2％，更优选为0～1.5％，进一步优选为0～1％，特别优选为0～0.5％。若Sb2O3的含量多，则有密度上升的倾向。
Cl是作为澄清剂起作用的成分。其含量优选为0～1％，更优选为0～0.5％。若Cl的含量多，则来自玻璃融液的挥发变多，容易发生条纹。
Nb2O5、Lla2O3等稀土类氧化物是提高杨氏模量的成分。但是，原料自身的成本高，另外也是使耐失透性降低的成分。因此，稀土类氧化物的含量优选为3％以下，2％以下，1％以下，特别是0.5％以下。
在本发明的空间太阳能发电用玻璃基板中，板厚为0.2mm以下，优选为0.15mm以下，0.1mm以下，0.07mm以下，0.05mm以下，特别是0.04mm以下。板厚越薄，越能够使玻璃基板轻量化。
在本发明的空间太阳能发电用玻璃基板中，设板厚为t，设玻璃组成中的质量比SnO2/(As2O3+SnO2)为A时，A/t优选为1/mm以上，3/mm以上，5/mm以上，7/mm以上，10/mm以上，12/mm以上，特别是15～1000/mm。若A/t过小，则难以使玻璃基板的耐曝晒作用性和轻量化并立。
在本发明的空间太阳能发电用玻璃基板中，设板厚为t，设玻璃组成中的TiO2的含量为B时，B/t优选为5质量％/mm以上，8质量％/mm以上，10质量％/mm以上，15质量％/mm以上，20质量％/mm以上，25质量％/mm以上，30质量％/mm以上，35质量％/mm以上，40质量％/mm以上，42质量％/mm以上，45质量％/mm以上，50质量％/mm以上，52质量％/mm以上，55质量％/mm以上，58质量％/mm以上，60质量％/mm以上，62质量％/mm以上，65质量％/mm以上，68质量％/mm以上，特别是70～1000质量％/mm。若B/t过小，则减少玻璃基板的板厚时(例如，0.2mm以下)，难以获得充分的紫外线遮蔽性、耐曝晒作用性。
本发明的空间太阳能发电用玻璃基板，优选具有未研磨的表面。玻璃的理论强度本来非常高，但在远低于理论强度的应力下导致破裂的情况也很多。这是由于，在玻璃基板的表面存在被称为格里菲思脆性裂纹的小缺陷，其在玻璃的成形后的工序中，例如研磨工序等之中产生。如果玻璃基板的表面，特别是两个表面整体未经研磨，则不易损害玻璃基板本来的机械强度，玻璃基板很难破裂。另外，如果玻璃基板的表面未研磨，则能够在玻璃基板的制造工序中省略研磨工序，因此能够降低玻璃基板的制造成本。另外，为了防止从玻璃基板的切断面造成破裂的事态，也可以对玻璃基板的切断面实施倒角加工、蚀刻加工等。
本发明的空间太阳能发电用玻璃基板，能够通过如下方式制造，将按照希望的玻璃组成而调合的玻璃原料投入到连续熔融炉中，以1500～1600℃加热熔融玻璃原料，澄清后，供给到成形装置后，将熔融玻璃成形为板状，进行缓冷。
本发明的空间太阳能发电用玻璃基板，优选以溢流下拉法成形。如果以溢流下拉法成形玻璃基板，则不经研磨就能够制造表面品质良好的玻璃基板。其理由是由于，溢流下拉法的情况下，应该作为玻璃基板表面的面不会与桶状耐火物接触，而是以自由表面的状态成形，从而能够不经研磨而成形表面品质良好的玻璃基板。在此，溢流下拉法是使熔融状态的玻璃从耐热性的桶状结构物的两侧溢出，一边使溢出的熔融玻璃在桶状结构物的下端汇合，一边向下延伸成形而制造玻璃基板的方法。
作为成形方法，除了溢流下拉法以外，也能够采用各种方法。例如，能够采用浮法、流孔下引法、再曳引法、轧平法、挤压法等各种成形方法。
还有，本发明的空间太阳能发电用玻璃基板，根据需要，也可以实施加膜等的表面加工，切断·开孔等的机械加工等。还有，作为可以用于表面加工的膜，例如，能够使用防反射膜。通过使用上述膜，能够降低玻璃基板的反射损失。
另外，本发明的空间太阳能发电用玻璃基板，因为各种光学特性可能受损，另外板厚小时有可能翘曲变大，因此优选不在表面形成通过离子交换形成的压缩应力层。
本发明的空间太阳能发电用玻璃基板，优选满足下述特性。
T300－t300是关于耐受近紫外线(波长200～380nm)的曝晒作用性的参数。在此，T300是指以厚度0.05mm换算，波长300nm下的玻璃基板的透射率(％)，t300是指照射254nm(13mW/cm2)的紫外线23小时后的、以厚度0.05mm换算，波长300nm下的玻璃基板的透射率(％)。另外，T300－t300是指从T300减去t300的值。T300－t300优选为3％以下，2.5％以下，2％以下，1.8％以下，1.5％以下，1.2％以下，1.0％以下，0.8％以下，0.7％以下，0.6％以下，0.5％以下，特别是－1～0.3％。T300－t300越小，越能够抑制近紫外线的曝晒作用。另外，特别是波长250nm附近的紫外线非常强，因此，有可能显著加快在太阳能电池中的玻璃基板与发电元件之间使用的树脂的劣化。因此，T300－t300越小，越能够抑制太阳能电池内的树脂劣化，越容易维持太阳能电池的高能量转换效率。还有，T300－t300的值不一定是正，也可能为负。
T300－t’300是关于耐受远紫外线(波长10～200nm)的曝晒作用性的参数。在此，t’300是指照射185nm(13mW/cm2)的紫外线23小时后的、以厚度0.05mm换算，波长300nm下的玻璃基板的透射率(％)。另外，T300－t’300是指从T300减去t’300的值。T300－t’300优选为3％以下，2.5％以下，2％以下，1.8％以下，1.5％以下，1.2％以下，1.0％以下，0.8％以下，0.7％以下，0.6％以下，0.5％以下，特别是－1～0.3％。T300－t’300越小，越能够抑制远紫外线的曝晒作用。因此，容易维持太阳能电池的高能量转换效率。还有，T300－t’300的值不一定是正，也可能为负。
以厚度0.05mm换算，波长250nm处的透射率T250，是表示紫外线遮蔽性的特性。T250优选为30％以下，25％以下，20％以下，15％以下，10％以下，8％以下，5％以下，特别是0～1％。若T250过高，则难以充分遮蔽紫外线。因此，停留在外层空间期间照射到强紫外线时，在与发电元件之间所使用的树脂因紫外线而劣化，发电效率容易降低。
以板厚0.05mm换算，波长400nm～1000nm的平均透射率为90％以上，特别优选为91％以上。以板厚0.05mm换算，若波长400nm～1000nm的平均透射率过低，则发电效率容易降低。
应变点优选为500℃以上，更优选为550℃以上，进一步优选为600℃以上，特别优选为630℃以上。应变点越高，玻璃基板的耐热性越高，对于外层空间明显的温度变化，越难以发生变形等。
液相温度优选为1200℃以下，1150℃以下，1120℃以下，1100℃以下，1090℃以下，特别是1070℃以下。液相温度越低，通过溢流下拉法等成形时，玻璃越难以失透。
液相粘度优选为104.0dPa·s以上，104.5dPa·s以上，105.0dPa·s以上，105.3dPa·s以上，105.5dPa·s以上，特别是105.7dPa·s以上。液相粘度越高，通过溢流下拉法等成形时，玻璃越难以失透。
在本发明的空间太阳能发电用玻璃基板中，设板厚为t，设玻璃的液相粘度η的对数logη为C时，C/t优选为70/mm以上，75/mm以上，80/mm以上，85/mm以上，90/mm以上，95/mm以上，特别是100～150/mm。若C/t过小，则通过溢流下拉法等成形板厚小的玻璃基板(例如，0.2mm以下)时，玻璃容易失透。
密度优选为2.80g/cm3以下，2.70g/cm3以下，2.65g/cm3以下，2.60g/cm3以下，2.55g/cm3以下，2.50g/cm3以下，特别优选为2.45g/cm3以下。密度越小，越能够实现玻璃基板的轻量化。结果是，易于在外层空间使用。
30～380℃的热膨胀系数，优选为25×10－7～90×10－7/℃，30×10－7～85×10－7/℃，35×10－7～83×10－7/℃，40×10－7～80×10－7/℃，45×10－7～78×10－7/℃，特别是50×10－7～75×10－7/℃。若热膨胀系数脱离上述范围外，则难以与金属、有机系粘接剂等的构件热膨胀系数匹配，难以防止与金属、有机系粘接剂等的周边构件的剥离。
高温粘度102.5dPa·s的温度优选为1700℃以下，1650℃以下，1600℃以下，特别是1550℃以下。高温粘度102.5dPa·s的温度越低，熔融窑等的玻璃制造设备的负担越小，并且越能够提高玻璃基板的气泡水平。换言之，高温粘度102.5dPa·s的温度越低，越能够廉价地制造玻璃基板。
杨氏模量优选为68GPa以上，69GPa以上，特别是70GPa以上。杨氏模量越高，玻璃基板不易翘曲。
比杨氏模量优选为27GPa/(g/cm3)以上，28GPa/(g/cm3)以上，29GPa/(g/cm3)以上，特别是30GPa/(g/cm3)以上。比杨氏模量越高，越可以降低因自重造成的玻璃基板的翘曲。
实施例1
以下，基于实施例说明本发明。
表1～3显示本发明的实施例(试料No.1～20)。还有，表中A/t是指，设玻璃组成中的质量比SnO2/(As2O3+SnO2)为A，设板厚为t时，A的值除以t的值。另外，B/t是指，设玻璃组成中的TiO2的含量为B，设板厚为t时，B的值除以t的值。此外，C/t是指，设玻璃的液相粘度η的对数logη为C，设板厚为t时，C的值除以t的值。
【表1】
[质量％] No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 No.6 No.7
SiO2 63.7 63.0 64.2 58.3 57.5 57.3 59.4
Al2O3 13.4 13.3 13.5 16.1 16.0 15.8 16.8
B2O3 2.4 2.5 2.5 9.5 9.4 9.1 10.0
Li2O 0.0096 0.0095 0.0097 0.00 0.00 0.00 0.00
Na2O 12.9 12.6 13.0 0.00 0.00 0.00 0.00
K2O 0.56 0.53 0.56 0.00 0.00 0.00 0.00
MgO 2.8 2.8 2.85 0.28 0.28 0.28 0.29
CaO 0.03 0.06 0.03 7.8 7.76 7.65 8.11
SrO 0.001 0.02 ＜0.001 4.3 4.26 4.21 4.48
Ba0 0.007 0.008 0.008 0.58 0.58 0.58 0.59
ZnO ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001
As2O3 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
Sb2O3 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001
SnO2 0.33 0.33 0.33 0.17 0.17 0.17 0.18
2rO2 0.003 0.004 0.003 0.002 0.002 0.003 0.001
Fe2O2 0.013 0.013 0.013 0.008 0.008 0.008 0.008
TiO2 3.80 4.70 2.84 2.88 3.83 4.72 0.004
SnO2/(As2O2+SnO2) 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
Li2O+Na2O+K2O 13.470 13.140 13.570 0.000 0.000 0.000 0.000
A/t[/mm] 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00
B/t[质量％/mm] 76.00 94.00 56.80 57.60 76.60 94.40 0.08
密度[g/cm3] 2.45 2.46 2.45 2.48 2.49 2.5 2.46
热膨胀系数[×10-7/℃] 78 77 78 38 38 38 39
应变点[℃] 558 559 558 656 653 651 654
退火点[℃] 601 601 602 709 704 701 709
软化点[℃] 814 812 819 933 926 922 944
1040dPa·s[℃] 1198 1202 1215 1236 1232 1220 1268
1040dPa·s[℃] 1410 1411 1427 1396 1391 1378 1428
1030dPa·s[℃] 1543 1543 1561 1501 1494 1477 1532
液相温度[℃] 960 1005 947 1164 1196 未测量 1084
液相粘度[logη] 5.8 6.4 6.0 4.6 4.3 未测量 6.7
C/t[logη/mm] 116.0 108.0 120.0 92.0 86.0 未测量 114.0
透射率T250[％] 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 76.1
透射率T300[％] 42.1 25.1 55.9 54.5 34.0 13.7 88.8
透射率T400[％] 90.7 90.5 91.0 90.5 90.3 90.1 91.0
透射率T550[％] 91.5 91.4 91.7 91.2 91.1 91.0 91.6
透射率T1000[％] 92.0 92.0 92.2 91.8 91.7 91.6 92.1
透射率t250[％] 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 75.7
透射率t300[％] 42.2 25.4 55.6 54.7 34.1 14.1 88.1
透射率t400[％] 90.8 90.6 91.0 90.5 90.4 90.1 91.0
透射率t550[％] 91.5 91.3 91.6 91.2 91.1 90.9 91.5
透射率t1000[％] 92.1 92.0 92.2 91.8 91.7 91.6 92.1
T300-t300[％] -0.1 -0.3 0.3 -0.2 -0.1 -0.4 0.7
【表2】
[质量％] No.8 No.9 No.10 No.11 No.12 No.13 No.14 No.15 No.16
SiO2 64.793 63.935 62.7603 64.1 63.511 63.021 63.992 63.824 63.723
Al2O3 14 14 14.1 13.1 13.2 13.1 13.2 13.2 13.2
B2O3 2.6 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.6 2.6
Li2O 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
Na2O 12.7 12.7 12.8 11.9 11.9 12 11.9 12 12.1
K2O 0.53 0.53 0.53 0.53 0.52 0.53 0.52 0.52 0.52
MgO 3.00 3.00 3.02 2.75 2.76 2.75 2.77 2.76 2.78
CaO 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.009 0.01 0.009 0.009
SnO2 0.34 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33
ZrO2 0.004 0.003 0.004 0.003 0.003 0.003 0.002 0.001 0.002
Fe2O3 0.014 0.014 0.014 0.007 0.006 0.007 0.006 0.006 0.006
TiO2 0.019 0.018 0.0017 4.7 4.72 4.72 4.22 3.72 2.72
CeO2 1.95 2.92 3.89 0.00 0.48 0.96 0.49 0.97 1.95
Cl 0.00 0.00 0.00 0.04 0.03 0.04 0.03 0.03 0.03
TiO2+CeO2 1.969 2.938 3.892 4.700 5.200 5.680 4.710 4.690 4.670
SnO2/(As2O2+SnO2) 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
Li2O+Na2O+K2O 13.240 13.240 13.340 12.440 12.430 12.540 12.430 12.530 12.630
A/t[/mm] 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00
B/t[质量％/mm] 0.38 0.36 0.034 94 94.4 94.4 84.4 74.4 54.4
密度[g/cm3] 2.45 2.47 2.49 2.45 2.46 2.47 2.46 2.46 2.47
热膨胀系数[×107/℃] 76.7 78 78.2 74.2 74.5 75.2 73.9 74.5 75
应变点[℃] 568 568 569 560 564 564 564 564 566
退火点[℃] 616 615 616 602 608 607 607 607 610
软化点[℃] 851.5 848 844.5 820 832 822 826 826.5 832
1040dPa·s[℃] 1248 1246 1231 1217 1216 1204 1224 1218 1222
1030dPa·s[℃] 1454 1450 1433 1426 1423 1408 1431 1426 1428
1025dPa·s[℃] 1585 1580 1560 1557 1553 1536 1561 1556 1560
液相温度[℃] ＞1174 ＞1175 ＞1183 1040 1049 1038 1017 ＞1168 ＞1183
液相粘度[logη] ＜4.45 ＜4.43 ＜4.29 5.19 5.16 5.15 5.44 ＜4.30 ＜4.23
C/t[℃/mm] ＜89.0 ＜88.6 ＜85.8 103.8 103.2 103.0 108.8 ＜86.0 ＜84.6
【表3】
[质量％] No.17 No.18 No.19 No.20
SiO2 64.237 63.318 62.088 61.317
Al2O3 6.98 7.97 9.01 9.98
B2O3 7.5 7.5 7.4 7.4
Li2O 0.00 0.00 0.00 0.00
Na2O 11.1 11.1 11.2 11.1
K2O 0.00 0.00 0.00 0.00
MgO 0.004 0.003 0.003 0.003
CaO 0.007 0.007 0.007 0.008
SrO 0.01 0.01 0.01 0.01
BaO 3.96 3.98 3.98 3.97
SnO2 0.38 0.39 0.38 0.39
ZrO2 0.001 0.001 0.001 0.001
Sb2O2 0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001
TiO2 1.02 1.02 1.02 1.02
CeO2 4.8 4.70 4.90 4.80
Cl 0.00 0.00 0.00 0.00
TiO2+CeO2 5.820 5.720 5.920 5.820
SnO2/(As2O3+SrO2) 1.000 1.000 1.000 1.000
Li2O+Na2O+K2O 11.100 11.100 11.200 11.100
A/t[/mm] 20.00 20.00 20.00 20.00
B/t[质量％/mm] 20.4 20.4 20.4 20.4
密度[g/cm3] 2.57 2.57 2.56 2.56
热膨胀系数[×107/℃] 69.7 70.3 70.4 70.4
应变点[℃] 538 538 539 539
退火点[℃] 575 575 577 577
软化点[℃] 746 747 750 752
1040dPa·s[℃] 1085 1057 1080 1077
1010dPa·s[℃] 1288 1250 1288 1277
1025dPa·s[℃] 1430 1386 1425 1412
液相温度[℃] 1000 1044 1092 未测量
液相粘度[logη] 4.6 4.4 3.9 未测量
c/t[℃/mm] 92 88 78 未测量
透射率T250[％] 0.0 0.0 0.0 0.0
透射率T300[％] 0.1 0.1 0.1 0.1
透射率T400[％] 88.9 88.4 88.1 87.5
透射率T550[％] 91.3 91.1 91.2 91.1
透射率T1000[％] 92.1 92.0 92.1 92.1
透射率t250[％] 0.0 0.0 0.0 0.0
透射率t300[％] 0.1 0.1 0.1 0.1
透射率t400[％] 87.5 88.8 88.4 87.6
透射率t550[％] 91.2 91.4 91.2 90.8
透射率t1000[％] 92.2 92.2 92.0 91.8
T300-t300[％] 0.0 0.0 0.0 0.0
各试料以如下方式制作。首先，按表1～3所述的玻璃组成，调合玻璃原料，使用铂金锅，以1600℃熔融8小时。其后，将熔融玻璃倒在碳板之上而成形为板状。对于得到的玻璃基板，评价各种特性。
密度通过众所周知的阿基米德法测量。
热膨胀系数使用膨胀计，测量30～380℃下的平均热膨胀系数。
应变点Ps、退火点Ta基于ASTM C336的方法测量。
软化点Ts基于ASTM C338的方法进行测量。
玻璃的粘度104.0dPa·s，103.0dPa·s，102.5dPa·s的温度，以铂球提拉法测量。
液相温度是，将通过30目(500μm)标准筛，留在50目(300μm)上的玻璃粉末放入铂皿中，在温度梯度炉中保持24小时，测量晶体析出的温度。液相粘度是以铂球提拉法测量液相温度下的玻璃的粘度。
透射率是以如下各方式，测量照射规定紫外线前后的值。对0.05mm厚的玻璃试料进行精密光学加工之后，用UV－3100PC(岛津制作所制)测量波长250nm、300nm、400nm、550nm、1000nm处的透射率(分别为T250、T300、T400、T550、T1000)。其后，对玻璃试料照射254nm(13mW/cm2)的紫外线23小时。接着，在紫外线照射后，测量波长250nm、300nm、400nm、550nm、1000nm处的透射率(分别为t250、t300、t400、t550、t1000)。
由上表可知，试料No.1～7和17～20中，T300－t300低至0.7％以下。特别试料No.1～6和17～20，可知是T250为0.0％，耐曝晒作用性与紫外线遮蔽性并立的玻璃。另外，试料No.8～17因为含有1.969％以上的TiO2+CeO2，所以同样具有低T300－t300和T250，可认为是兼顾了耐曝晒作用性和紫外线遮蔽性的玻璃。
实施例2
首先，按表中列出的试料No.1～20所述的玻璃组成，调合玻璃原料后，供给到玻璃熔融炉，以1600℃熔融，其次将熔融玻璃供给到溢流下拉成形装置，分别成形而使板厚达到0.10mm，得到薄膜状的玻璃基板。将得到的玻璃基板切断加工成规定尺寸后，通过表面蚀刻而将板厚减至0.05mm，得到空间太阳能发电用玻璃基板。

Claims (16)

1.一种空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，板厚为0.2mm以下，玻璃组成中的TiO2的含量为0.001质量％～10质量％。
2.根据权利要求1所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，玻璃组成中的TiO2的含量为0.005质量％～10质量％，设板厚为t，玻璃组成中的TiO2的含量为B时，B/t为5质量％/mm以上。
3.根据权利要求1或2所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，板厚为0.2mm以下，作为玻璃组成，以质量％计，含有SiO2 50％～80％、Al2O3 3％～25％、B2O3 0％～20％、Li2O+Na2O+K2O 0％～25％、MgO 0％～20％、CaO 0％～20％、SrO 0％～20％、BaO 0％～20％、As2O3 0％～1％、SnO2 0.0001％～2％、TiO2 0.005％～10％。
4.根据权利要求1或2所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，玻璃组成中的质量比SnO2/(As2O3+SnO2)为0.90～1。
5.根据权利要求1或2所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，设板厚为t，玻璃组成中的质量比SnO2/(As2O3+SnO2)为A时，A/t为1/mm以上。
6.根据权利要求1或2所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，
设照射254nm(13mW/cm2)的紫外线23小时后的、以厚度0.05mm换算，波长300nm处的透射率为t300，
设照射所述紫外线之前的、以厚度0.05mm换算，波长300nm处的透射率为T300时，
T300－t300为3％以下，其中，所述t300、T300的单位为％。
7.根据权利要求1或2所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，以厚度0.05mm换算，波长250nm处的透射率为30％以下。
8.根据权利要求1或2所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，以厚度0.05mm换算，波长400nm～1000nm处的平均透射率为90％以上。
9.根据权利要求1或2所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，密度为2.80g/cm3以下。
10.根据权利要求1或2所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，液相粘度为104.0dPa·s以上。
11.根据权利要求1或2所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，30℃～380℃的热膨胀系数为25×10－7/℃～90×10－7/℃。
12.根据权利要求1或2所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，Fe2O3的含量为500质量ppm以下。
13.根据权利要求1或2所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，通过溢流下拉法成形而成。
14.根据权利要求1或2所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，作为玻璃组成，以质量％计，含有SiO2 50％～80％、Al2O3 3％～20％、B2O3 0％～20％、Li2O+Na2O+K2O5％～20％、MgO 0％～20％、CaO 0％～20％、SrO 0％～20％、BaO 0％～20％、As2O3 0％～1％、SnO2 0.0001％～2％、TiO2 2％～10％。
15.根据权利要求1所述的空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，板厚为0.2mm以下，作为玻璃组成，以质量％计，含有SiO2 50％～80％、Al2O3 3％～25％、B2O3 0％～20％、Li2O+Na2O+K2O 0.01％～25％、MgO 0％～20％、CaO 0％～20％、SrO 0％～20％、BaO 0％～20％、As2O3 0％～1％、SnO2 0.0001％～2％、TiO2 0.001％～10％、CeO20.001％～10％。
16.一种空间太阳能发电用玻璃基板，其特征在于，板厚为0.2mm以下，作为玻璃组成，以质量％计，含有SiO2 54％～80％、Al2O3 4％～25％、B2O3 0.1％～20％、Li2O+Na2O+K2O0％～25％、MgO 0％～20％、CaO 0％～20％、SrO 0％～20％、BaO 0％～20％、As2O3 0％～1％、SnO2 0.0001％～2％、TiO2 0％～10％、CeO2 0.001％～10％。
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