DE112010002848B4

DE112010002848B4 - Beschichtungsmittel für ein solarzellenmodul undverfahren zum herstellen des solarzellenmoduls

Info

Publication number: DE112010002848B4
Application number: DE112010002848.6T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Yamamoto; Teruhiko Kumada; Yasuhiro Yoshida
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-07-08
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2016-02-04
Anticipated expiration: 2030-07-07
Also published as: JP5165114B2; US20120073628A1; DE112010002848T5; CN102473765A; WO2011004811A1; CN102473765B; JPWO2011004811A1

Abstract

Beschichtungsmittel für ein Solarzellenmodul, das durch Dispergieren von feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 15 nm oder weniger und Harzpartikeln (B) mit niedrigem Brechungsindex, die einen Brechungsindex von 1,36 oder weniger haben, in einem wässrigen Medium erhalten wird, wobei der Feststoffanteil 4 Gew.-% oder weniger beträgt und das Massenverhältnis zwischen den feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) und den Harzpartikeln (B) mit niedrigem Brechungsindex im Feststoffanteil (feine Siliciumdioxidpartikel (A)/Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex) mehr als 20/80 und weniger als 70/30 beträgt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beschichtungsmittel für ein Solarzellenmodul und Verfahren zum Herstellen des Solarzellenmoduls.
Allgemeiner Stand der Technik
Die Oberfläche eines Solarzellenmoduls auf der das Licht empfangenden Seite ist im allgemeinen mit Glas, wie etwa verstärktem Glas, geschützt, und es ist bekannt, daß der Transmissionsgrad (Reflexionsgrad) des Schutzglases einen großen Einfluß auf den Wirkungsgrad bei der photoelektrischen Umwandlung hat.
Wenn ein Brechungsindex n₂ (n₂ = 1,5) des Schutzglases und ein Brechungsindex n₁ (n₁ = 1) von Luft angenommen werden, liegt der Reflexionsgrad R (R = (n₁ – n₂)/(n₁ + n₂)) bei 4%, wenn Licht senkrecht auf das Schutzglas fällt. Deshalb ist es wichtig den Reflexionsgrad bei Schutzglas zu vermindern, und auf der Oberfläche des Schutzglases muß eine Antireflexionsschicht aus einer dünnen Schicht mit einem niedrigen Brechungsindex erzeugt werden.
Wenn eine Antireflexionsschicht mit einer geeigneten Dicke (d = λ/4n₃, λ = Wellenlänge, n₃ = Brechungsindex der Antireflexionsschicht) erzeugt werden kann, so kann der Reflexionsgrad vermindert werden, indem die Phase des reflektierten Lichts an der Grenzfläche zwischen dem Schutzglas und der Antireflexionsschicht umgekehrt und eliminiert wird. Da der Brechungsindex jedoch ein materialspezifischer Wert ist, besteht der erste Schritt in der geeigneten Auswahl eines Materials für die Antireflexionsschicht.
Da Solarzellenmodule in vielen Fällen im Freien verwendet werden, ist es ferner bevorzugt, daß die Antireflexionsschicht aus einem Material mit einer hohen Abriebfestigkeit und einer sehr guten Witterungsbeständigkeit sowie auch einem sehr guten Transmissionsgrad für den Wellenlängenbereich von Sonnenlicht, einschließlich UV-Licht, erzeugt wird.
Eine poröse dünne Schicht aus Siliciumdioxid oder Magnesiumfluorid und eine dünne Schicht, die ein Fluorharz als hauptsächlichen Bestandteil enthält, sind als Antireflexionsschichten bekannt, die die vorstehend erwähnten Anforderungen erfüllen. Poröse dünne Schichten aus Siliciumdioxid oder Magnesiumfluorid müssen jedoch bei hohen Temperaturen gebrannt werden, um eine dünne Schicht mit hervorragender Abriebfestigkeit zu erzeugen.
Bei dünnen Schichten, die ein Fluorharz als hauptsächlichen Bestandteil enthalten, ist zudem das Harz an sich teuer, und die dünne Schicht muß unter Verwendung eines speziellen Lösungsmittels erzeugt werden. Somit ist die Verwendung dieser dünnen Schichten als Antireflexionsschichten von Solarzellmodulen hauptsächlich angesichts der Kosten von Nachteil.
Es wurden auch Verfahren zum Erzeugen von Antireflexionsschichten untersucht, die kein Brennen bei hoher Temperatur oder keine speziellen Lösungsmittel erfordern und somit im Hinblick auf die Kosten vorteilhaft sind.
Das Patentdokument JP 2007-286554 A schlägt z. B. eine Antireflexionsschicht vor, die ein bestimmtes Metallalkoxidoligomer als Bindemittel von Siliciumdioxid verwendet. Diese Antireflexionsschicht kann bei einer Temperatur (150 bis 250°C) erzeugt werden, die niedriger als die herkömmliche Brenntemperatur (etwa 500°C) ist, und hat eine hervorragende Antireflexionswirkung.
Das Patentdokument JP 2004-233613 A schlägt ferner eine Antireflexionsschicht vor, die aus einer Beschichtungslösung erzeugt wird, die ein Metalloxid-Sol und feine Metalloxidpartikel enthält.
Weiterer relevanter Stand der Technik findet sich in US 6350806 B1 .
Offenbarung der Erfindung
Mit der Erfindung zu lösende Probleme
Gemäß dem Verfahren im Patentdokument JP 2007-286554 A muß, obwohl das Brennen bei einer hohen Temperatur von etwa 500°C nicht erforderlich ist, noch immer bei 150 bis 250°C gebrannt werden, und somit wird kein ausreichender kostensparender Effekt erzielt.
Die mit dem Verfahren gemäß Patentdokument JP 2004-233613 A erhaltene Antireflexionsschicht hat ferner eine schlechte Transparenz, kann die Gewünschte den Reflexionsgrad vermindernde Wirkung nicht erzielen und hat eine unzureichende Abriebfestigkeit.
Die vorliegende Erfindung entstand, um die vorstehend genannten Probleme zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe eines Beschichtungsmittels für ein Solarzellenmodul, das bei Raumtemperatur eine Antireflexionsschicht mit einer hervorragenden, den Reflexionsgrad vermindernden Wirkung, hervorragender Abriebfestigkeit und hervorragender Witterungsbeständigkeit erzeugen kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin auch Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenmoduls anzugeben, das einen hervorragenden Wirkungsgrad bei der photoelektrischen Umwandlung aufweist und mit geringen Kosten hergestellt werden kann.
Methoden zur Lösung der Probleme
Als Ergebnis einer gewissenhaften Untersuchung, um die vorstehend genannten Probleme zu lösen, haben die hier genannten Erfinder festgestellt, daß ein Beschichtungsmittel, das durch Dispergieren bestimmter feiner Siliciumdioxidpartikel und bestimmter Harzpartikel mit einem niedrigen Brechungsindex in einem bestimmten Verhältnis in einer wäßrigen Lösung erhalten wird, verwendet werden kann, um eine Antireflexionsschicht auf einem Solarzellenmodul zu erzeugen.
Das heißt, die vorliegende Erfindung gibt ein Beschichtungsmittel für ein Solarzellenmodul an, das durch Dispergieren von feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 15 nm oder weniger und Harzpartikeln (B) mit niedrigem Brechungsindex, die einen Brechungsindex von 1,36 oder weniger haben, in einer wäßrigen Lösung erhalten wird, wobei das Beschichtungsmittel für ein Solarzellenmodul einen Feststoffanteil von 4 Gew.-% oder weniger und ein Massenverhältnis zwischen den feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) und den Harzpartikeln (B) mit niedrigem Brechungsindex im Feststoffanteil (feine Siliciumdioxidpartikel (A)/Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex) von mehr als 20/80 und weniger als 70/30 aufweist.
Ferner gibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenmoduls an, das das Aufbringen des vorstehend genannten Beschichtungsmittels für ein Solarzellenmodul auf die Oberfläche eines Solarzellenmoduls auf der das Licht empfangenden Seite und das Trocknen des Beschichtungsmittels bei Raumtemperatur und einer Geschwindigkeit des Luftstroms mit von 0,5 bis 30 m/s aufweist, um eine Antireflexionsschicht zu erzeugen.
Außerdem gibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenmoduls an, das folgendes aufweist: Erzeugen einer ersten Schicht einer Antireflexionsschicht durch Aufbringen einer Dispersion, die 5 Gew.-% oder weniger Feststoffanteil aufweist, wobei die Dispersion durch Dispergieren von feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 15 nm oder weniger in einem wäßrigen Medium erhalten wird, auf die Oberfläche eines Solarzellenmoduls auf der das Licht empfangenden Seite, und Trocknen der Dispersion, und anschließendes Erzeugen einer zweiten Schicht der Antireflexionsschicht durch Aufbringen des vorstehend genannten Beschichtungsmittels für ein Solarzellenmodul auf die erste Schicht der Antireflexionsschicht, und anschließendes Trocknen des Beschichtungsmittels bei Raumtemperatur und einer Geschwindigkeit des Luftstroms von 0,5 bis 30 m/s.
Die vorliegende Erfindung gibt ferner ein Verfahren zum Erzeugen eines Solarzellenmoduls an, das folgendes aufweist: Erzeugen einer ersten Schicht einer Antireflexionsschicht durch Aufbringen einer Dispersion, die 5 Gew.-% oder weniger Feststoffanteil aufweist, wobei die Dispersion durch Dispergieren von feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 15 nm oder weniger und einer oder mehreren Arten von Oxidationsmitteln (D), das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Peroxid, einem Perchlorat, einem Chlorat, einem Persulfat, einem Perphosphat und einem Periodat besteht, in einem wäßrigen Medium erhalten wird, auf die Oberfläche eines Solarzellenmoduls auf der das Licht empfangenden Seite, und Trocknen der Dispersion, und anschließendes Erzeugen einer zweiten Schicht der Antireflexionsschicht durch Aufbringen des vorstehend genannten Beschichtungsmittels für ein Solarzellenmodul auf die erste Schicht der Antireflexionsschicht, und anschließendes Trocknen des Beschichtungsmittels bei Raumtemperatur und einer Geschwindigkeit des Luftstroms von 0,5 bis 30 m/s.
Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Beschichtungsmittel für ein Solarzellenmodul angegebenen werden, das bei Raumtemperatur eine Antireflexionsschicht mit einer hervorragenden, den Reflexionsgrad vermindernden Wirkung, einer hervorragenden Abriebfestigkeit und Witterungsbeständigkeit erzeugen kann. Außerdem können gemäß der vorliegenden Erfindung Verfahren zum Herstellen von Solarzellenmodulen mit hervorragendem Wirkungsgrad bei der photoelektrischen Umwandlung, welche mit geringen Kosten hergestellt werden können, angegeben werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren
1 ist eine Schnittansicht der grundsätzlichen Struktur eines Solarzellenmoduls;
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Antireflexionsschicht, die auf Schutzglas ausgebildet ist;
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Antireflexionsschicht, die auf dem Schutzglas ausgebildet ist;
Art und Weise der Durchführung der Erfindung
Ausführungsbeispiel 1
Das Beschichtungsmittel für ein Solarzellenmodul gemäß diesem Ausführungsbeispiel (hier nachfolgend einfach als ”Beschichtungsmittel” bezeichnet) wird durch Dispergieren von feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) und von Harzpartikeln (B) mit niedrigem Brechungsindex in einem wäßrigen Medium erhalten.
Die feinen Siliciumdioxidpartikel (A) bilden eine poröse Siliciumdioxidschicht, wenn das Beschichtungsmittel aufgebracht und getrocknet wird. Die Siliciumdioxidschicht ist transparent, da winzige Hohlräume vorhanden sind. Da ferner der Brechungsindex der Siliciumdioxidschicht so niedrig wie der der feinen Partikel (B) mit niedrigem Brechungsindex ist (Brechungsindex von SiO₂: 1,45, Brechungsindex einer Siliciumdioxidschicht mit einer Porosität von 20%: etwa 1,35), kann der Brechungsindex der vom Beschichtungsmittel gebildeten Überzugsschicht (Antireflexionsschicht) verringert werden.
Der mittlere Partikeldurchmesser der feinen Siliciumdioxidpartikel (A) beträgt 15 nm oder weniger, vorzugsweise 12 nm oder weniger, und stärker bevorzugt 4 bis 10 nm, wenn sie in Wasser dispergiert sind und mit der dynamischen Lichtstreuungsmethode gemessen wird. Weil das Beschichtungsmittel feine Siliciumdioxidpartikel (A) mit einem mittleren Partikeldurchmesser in diesem Bereich enthält, können die feinen Siliciumdioxidpartikel (A) leicht aggregieren, und das Beschichtungsmittel kann selbst bei Raumtemperatur leicht fest werden, wenn das Beschichtungsmittel aufgebracht und getrocknet wird.
Da die Siliciumdioxidkomponente, die im Beschichtungsmittel in der Lösung im Gleichgewicht vorliegt, zunimmt, wirkt die Siliciumdioxidkomponente, die in der Lösung vorliegt, somit als Bindemittel, selbst wenn kein bestimmtes Bindemittel eingemischt wird, und es kann selbst bei Raumtemperatur eine Antireflexionsschicht mit der Gewünschten Festigkeit erzeugt werden. Wenn der mittlere Partikeldurchmesser der feinen Siliciumdioxidpartikel (A) 15 nm übersteigt, kann die gewünschte Festigkeit nicht erreicht werden, und die Abriebfestigkeit der Antireflexionsschicht läßt sich nicht verbessern.
Sofern die feinen Siliciumdioxidpartikel (A) einen mittleren Partikeldurchmesser im vorstehend genannten Bereich haben, kann die Verteilung der Partikeldurchmesser breiter sein.
Nicht nur, daß sie die Abriebfestigkeit der Antireflexionsschicht verbessern, die Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex sind auch die Komponente, die wenig zum niedrigen Brechungsindex der Antireflexionsschicht beiträgt. Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex steht für Harzpartikel mit einem Brechungsindex von 1,36 oder weniger und kann nicht nur ein Typ von Harzpartikeln, sondern auch ein Gemisch von mehreren Harzpartikeln sein. Die Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex können ferner winzige Poren in den Partikeln aufweisen.
Zu Beispielen der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex gehören Fluorharzpartikel, sie sind jedoch nicht besonders darauf eingeschränkt. Die Fluorharzpartikel sind besonders geeignet, da sie nicht nur einen niedrigen Brechungsindex haben, sondern auch ein hervorragendes Gleitvermögen während der Reibung, eine einfache Verformbarkeit und eine hervorragende Witterungsbeständigkeit usw. aufweisen. Zu Beispielen der Fluorharzpartikel gehören PTFE (Polytetrafluorethylen, Brechungsindex: 1,35), FEP (Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer, Brechungsindex: 1,34) und PFA (Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether-Copolymer, Brechungsindex: 1,34). PTFE, FEP und PFA sind aufgrund ihrer hervorragenden Stabilität stärker bevorzugt.
Der mittlere Partikeldurchmesser der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex, der nicht besonders beschränkt ist, beträgt vorzugweise 250 nm oder weniger, stärker bevorzugt 50 bis 250 nm und besonders bevorzugt 100 bis 230 nm, wenn sie in Wasser dispergiert sind mit einer dynamischen Lichtstreuungsmethode oder einer Laserbeugungsmethode gemessen werden. Da das Beschichtungsmittel die Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex enthält, die einen mittleren Partikeldurchmesser in diesem Bereich haben, kann die Abriebfestigkeit der Antireflexionsschicht verbessert werden.
Wenn der mittlere Partikeldurchmesser der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex 250 nm übersteigt, kommt es bei der Antireflexionsschicht zu einer übermäßigen Unebenheit, die zu einer Lichtstreuung führt und es unmöglich macht, den gewünschten Effekt der Verminderung des Reflexionsgrades zu erzielen. Außerdem können sich die Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex aus der Antireflexionsschicht lösen.
Weil ein organisches Lösungsmittel, ein Weichmacher oder dgl. im Beschichtungsmittel vorhanden sein können, so können die Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex ihre Form verändern, wenn das Beschichtungsmittel aufgebracht und getrocknet wird, sodass eine übermäßige Unebenheit der Antireflexionsschicht vermindert und deren Kompatibilität mit der Siliciumdioxidschicht verbessert wird, die aus den feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) erzeugt wurde. Das heißt, das Beschichtungsmittel dieses Ausführungsbeispiels kann ein organisches Lösungsmittel, einen Weichmacher oder dgl. enthalten, wenn das Ziel darin besteht, die vorstehend genannten Effekte zu erreichen.
Zu Beispielen des organischen Lösungsmittels gehören Methylenchlorid, Methylacetat, Ethylacetat, Methylacetoacetat, Aceton, Tetrahydrofuran, 1,3-Dioxolan, 1,4-Dioxan, Cyclohexanon, Ethylformiat und 2-Propanol, sie sind jedoch nicht besonders darauf beschränkt. Zu Beispielen des Weichmachers gehören ein Phosphorsäureester, ein Ester eines mehrwertigen Alkohols, ein Phthalsäureester, ein Citronensäureester, Polyester, ein Fettsäureester und ein Ester einer mehrwertigen Carbonsäure, sie sind jedoch nicht besonders darauf beschränkt.
Der Gehalt an organischem Lösungsmittel und Weichmacher im Beschichtungsmittel ist nicht besonders beschränkt und kann in Abhängigkeit von der Art der verwendeten Bestandteile angemessen eingestellt werden.
Die Konzentration der feinen Siliciumdioxidpartikel (A) und der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex, die den Feststoffanteil des Beschichtungsmittels ausmachen, hat einen großen Einfluß auf den Zustand der erzeugten Antireflexionsschicht. Somit muß die Konzentration des Feststoffanteils des Beschichtungsmittels 4 Gew.-% oder weniger und stärker bevorzugt 0,5 bis 3 Gew.-% betragen. Wenn der Feststoffanteil 5 Gew.-% übersteigt, tritt in der Antireflexionsschicht, die durch Aufbringen und Trocknen des Beschichtungsmittels erzeugt wurde, eine große Anzahl von Rissen und Unregelmäßigkeiten auf, und sie wird wahrscheinlich eine undurchsichtige Schicht.
Das Massenverhältnis zwischen den feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) und den Harzpartikeln (B) mit niedrigem Brechungsindex im Feststoffanteil (feine Siliciumdioxidpartikel (A)/Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex) beträgt mehr als 20/80 und weniger als 70/30, vorzugsweise 25/75 bis 65/35. Wenn die Menge der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex zu gering ist, wird die Dichte der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex in der Antireflexionsschicht zu gering, sodass es unmöglich wird, eine Antireflexionsschicht mit der Gewünschten Abriebfestigkeit zu erreichen. Andererseits wird es problematisch, die Dicke der Antireflexionsschicht zu verringern, wenn die Menge der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex zu groß ist.
Das wäßrige Medium, das im Beschichtungsmittel enthalten ist, ist Wasser. Insbesondere in Hinblick auf die Dispersionsbeständigkeit der feinen Siliciumdioxidpartikel (A) ist das wäßrige Medium vorzugsweise Wasser, das eine möglichst geringe Menge mineralischer Bestandteile enthält. Wenn die Menge der im Wasser enthaltenen mineralischen Bestandteile groß ist, können die feinen Siliciumdioxidpartikel (A) aggregieren, so daß sie ausfallen, oder die Festigkeit und Transparenz der zu erzeugenden Antireflexionsschicht kann beeinträchtigt werden.
Somit ist es bevorzugt, deionisiertes Wasser zu verwenden. Wenn keine Aggregation von feinen anorganischen Partikeln auftritt, kann auch Leitungswasser oder dgl. verwendet werden. Im Hinblick auf die Einstellung von z. B. der Stabilität, des Beschichtungsvermögens und der Trocknungseigenschaften des Beschichtungsmittels kann ferner neben Wasser auch ein Gemisch von Wasser und einem polaren Lösungsmittel, das mit Wasser kompatibel ist, verwendet werden.
Zu Beispielen von polaren Lösungsmitteln gehören Alkohole, wie Ethanol, Methanol, 2-Propanol und Butanol; Ketone, wie Aceton, Methylethylketon und Diacetonalkohol; Ester, wie Ethylacetat, Methylacetat, Cellosolve-acetat, Methyllactat, Ethyllactat und Butaylactat; Ether, wie Methylcellosolve, Cellosolve, Butylcellosolve und Dioxan; Glycole, wie Ethylenglycol, Diethylenglycol und Propylenglycol; Glycolether, wie Diethylenglycolmonomethylether, Triethylenglycolmonomethylether, Propylenglycolmonomethylether und 3-Methoxy-3-methyl-1-butanol; und Glycolester, wie Ethylenglycolmonomethyletheracetat, Propylenglycolmonomethyletheracetat, Diethylenglycolmonobutyletheracetat und Diethylenglycolmonoethyletheracetat.
Außerdem beträgt der Gehalt des wäßrigen Mediums, das nicht besonders beschränkt ist, im Beschichtungsmittel im allgemeinen 95,0 bis 99,5 Gew.-%.
Neben den vorstehend genannten Bestandteilen kann das Beschichtungsmittel als Teil des Feststoffanteils feine Siliciumdioxidpartikel (C) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 20 bis 50 nm enthalten. Da das Beschichtungsmittel die feinen Siliciumdioxidpartikel (C) enthalten kann, so kann die Porosität der Siliciumdioxidschicht verbessert werden, und die den Reflexionsgrad vermindernde Wirkung der Antireflexionsschicht kann ebenfalls weiter verbessert werden.
Der Gehalt an feinen Siliciumdioxidpartikeln (C) beträgt vorzugsweise 5 Gew.-% oder mehr und weniger als 20 Gew.-%, und zwar auf das gesamte Siliciumdioxid bezogen (Summe der feinen Siliciumdioxidpartikel (A) und (B)). Wenn der Gehalt an feinen Siliciumdioxidpartikeln (C) weniger als 5 Gew.-% beträgt, läßt sich der Effekt, der dadurch erreicht wird, daß das Beschichtungsmittel die feinen Siliciumdioxidpartikel (C) enthalten kann, nicht befriedigend erzielen. Wenn der Gehalt an feinen Siliciumdioxidpartikeln (C) andererseits gleich oder größer als 20 Gew.-% ist, kann keine Antireflexionsschicht mit der gewünschten Festigkeit erreicht werden.
Im Hinblick auf die Verbesserung des Beschichtungsvermögens und der Trocknungseigenschaften des Beschichtungsmittels und des Haftvermögens und dgl. der Antireflexionsschicht kann das Beschichtungsmittel ein oberflächenaktives Mittel, ein organisches Lösungsmittel und dgl. enthalten. Das Beschichtungsmittel kann ferner auch ein Kopplungsmittel und eine Silanverbindung enthalten, und wenn diese Bestandteile zugesetzt werden, kann zusätzlich zu den vorstehend genannten Effekten eine verbessernde Wirkung auf die Transparenz und Festigkeit der Antireflexionsschicht erreicht werden.
Das oberflächenaktive Mittel ist nicht besonders beschränkt, und zu Beispielen davon gehören verschiedene Arten von anionischen oder nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln. Von den oberflächenaktiven Mitteln sind aufgrund der einfachen Verwendung oberflächenaktive Mittel bevorzugt, die jeweils eine schlechte Formbarkeit aufweisen, wie ein Polyoxypropylen-Polyoxyethylen-Blockpolymer und ein anionisches oberflächenaktives Mittel vom Polycarbonsäuretyp.
Das organische Lösungsmittel ist nicht besonders beschränkt, und zu Beispielen davon gehören verschiedene Lösungsmittel auf Alkoholbasis, Glycolbasis, Esterbasis und Etherbasis.
Das Kopplungsmittel ist nicht besonders beschränkt, und zu Beispielen davon gehören Kopplungsmittel auf Aminobasis, wie 3-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan, Kopplungsmittel auf Epoxybasis, wie 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, Kopplungsmittel auf Methacryloxybasis, wie 3-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan, und Kopplungsmittel auf Mercaptobasis, Sulfidbasis, Vinylbasis und Ureidobasis.
Die Silanverbindung ist nicht besonders beschränkt und zu Beispielen davon gehören halogenhaltige Verbindungen, wie Trifluorpropyltrimethoxysilan und Methyltrichlorsilan, Alkylgruppen enthaltende Verbindungen, wie Dimethyldimethoxysilan und Methyltrimethoxysilan, Silazanverbindungen, wie 1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazan, und Oligomere, wie Methylmethoxysiloxan.
Der Gehalt dieser Bestandteile ist nicht besonders beschränkt, sofern er in einem Bereich liegt, der die Eigenschaften des Beschichtungsmittels nicht beeinträchtigt, und er kann entsprechend den ausgewählten Bestandteilen angemessen eingestellt werden.
Im Hinblick auf eine Verbesserung des Beschichtungsvermögens des Beschichtungsmittels in bezug auf einen Träger (z. B. einem Kunststoffträger oder einen Glasträger) und das Haftvermögen einer aus dem Beschichtungsmittel erzeugten Antireflexionsschicht in bezug auf einen Träger kann das Beschichtungsmittel dieses Ausführungsbeispiels ein Oxidationsmittel (D) enthalten.
Das Beschichtungsmittel, das durch Dispergieren der feinen Siliciumdioxidpartikel (A) und der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex in einem wäßrigen Medium erhalten wurde, kann ein schlechtes Beschichtungsvermögen und eine schwache Adhäsion in bezug auf eine hydrophobe Oberfläche eines Kunststoffträgers usw. und einer Oberfläche eines Glasträgers haben, deren Hydrophilie aufgrund von Verunreinigung der Oberfläche, verschiedene Behandlungen usw. beeinträchtigt worden ist.
Das wird durch folgendes hervorgerufen: die feinen Siliciumdioxidpartikel (A) weisen eine sehr gute Hydrophilie auf, und die Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex haben selbst eine sehr gute Hydrophobie, die Partikel können jedoch als Folge des Verbindens des oberflächenaktiven Mittels mit ihren Oberflächen im Beschichtungsmittel hydrophil sein. Deshalb kann das Beschichtungsmittel nicht befriedigend auf den Träger aufgebracht werden, oder die aus dem Beschichtungsmittel erzeugte Antireflexionsschicht kann leicht vom Träger abblättern.
Wenn das Beschichtungsmittel gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Oxidationsmittel (D) enthält, kann sich das oberflächenaktive Mittel im Beschichtungsmittel oder der Antireflexionsschicht zersetzen. Im Ergebnis werden aufgrund des Vorhandenseins von freiliegenden Harzpartikeln (B) mit niedrigem Brechungsindex, die eine starke Hydrophobie aufweisen, das Beschichtungsvermögen des Beschichtungsmittels in bezug auf einen Kunststoffträger, der eine sehr gute Hydrophobie hat, und einen Glasträger, bei dem die Hydrophilie vermindert ist, und das Haftvermögen der Antireflexionsschicht in bezug auf Träger verbessert.
Außerdem hat das Oxidationsmittel (D) auch die Funktion, eine organische Substanz auf der Oberfläche eines Kunststoffträgers oder Glasträgers zu zersetzen, so daß eine hydrophile Gruppe entsteht, und diese Funktion wird ebenfalls zu einem Faktor für eine weitere Verbesserung des Beschichtungsvermögens und des Haftvermögens.
Wenn eine hydrophile Überzugsschicht auf einem hydrophoben Kunststoffträger oder einem Glasträger erzeugt wird, dessen Hydrophilie vermindert ist, so werden herkömmlicherweise im allgemeinen Vorbehandlungen, wie etwa eine UV-Bestrahlung, eine Coronaentladungsbehandlung, eine Flammbehandlung und das Eintauchen in eine Chromsäurelösung oder eine alkalische Lösung, durchgeführt. Diese Vorbehandlungen können jedoch weggelassen werden, wenn das Beschichtungsmittel verwendet wird, das das Oxidationsmittel (D) enthält.
Das Oxidationsmittel (D) ist nicht besonders beschränkt, und es kann irgendein anorganisches und organisches Oxidationsmittel verwendet werden. Davon ist das folgende Oxidationsmittel als Oxidationsmittel (D) bevorzugt. Das Oxidationsmittel ist wasserlöslich und hat die Funktion, eine organische Substanz bei Raumtemperatur zu zersetzen. Zu Beispielen des bevorzugten Oxidationsmittels (D) gehören ein Peroxid, Perchlorat, Chlorat, Persulfat, Perphosphat und Periodat. Eine Art dieser Oxidationsmittel kann allein verwendet werden, und es können auch zwei oder mehrere Arten davon als ein Gemisch benutzt werden.
Zu bestimmten Beispielen des anorganischen Oxidationsmittels gehören: Peroxide, wie Wasserstoffperoxid, Natriumperoxid, Kaliumperoxid, Calciumperoxid, Bariumperoxid und Magnesiumperoxid; Perchlorate, wie Ammoniumperchlorat, Natriumperchlorat und Kaliumperchlorat; Chlorate, wie Kaliumchlorat, Natriumchlorat und Ammoniumchlorat; Persulfate, wie Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat und Natriumpersulfat; Perphosphate, wie Calciumperphosphat und Kaliumperphosphat; und Periodate, wie Natriumperiodat, Kaliumperiodat und Magnesiumperiodat.
Zu bestimmten Beispielen des organischen Oxidationsmittels gehören ein Halogenbenzoylperoxid, Lauroylperoxid, Acetylperoxid, Dibutylperoxid, Cumolhydroperoxid, Butylhydroperoxid, ein Percarbonat, Natriumperacetat, Kaliumperacetat, m-Chlorperbenzoesäure, tert.-Butylperbenzoat und Percarbonsäure.
Der Gehalt des Oxidationsmittels (D) beträgt vorzugsweise 0,1 bis 25 Gew.-Teile und stärker bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-Teile, und zwar auf 100 Gew.-Teile der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex bezogen. Wenn der Gehalt des Oxidationsmittels (D) weniger als 0,1 Gew.-Teile beträgt, kann das oberflächenaktive Mittel, das an den Harzpartikeln (B) mit niedrigem Brechungsindex haftet, in einigen Fällen nicht ausreichend zersetzt werden. Wenn der Gehalt des Oxidationsmittels (D) andererseits 25 Gew.-Teile übersteigt, werden die Mengen der feinen Siliciumdioxidpartikel (A) und der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex gering, sodass es problematisch werden kann, eine Antireflexionsschicht zu erzeugen.
Das Verfahren zum Herstellen des Beschichtungsmittels ist nicht besonders beschränkt, und es können ein wäßriges Medium, die feinen Siliciumdioxidpartikel (A), die Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex und irgendwelche Bestandteile vermischt werden. Z. B. können ferner, nachdem eine wäßrige Dispersion der feinen Siliciumdioxidpartikel (A) und eine Dispersion der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex (Lösungsmittel: Wasser, ein organisches Lösungsmittel usw.) hergestellt wurden, diese wäßrigen Dispersionen gemischt werden.
Hierbei können hinsichtlich der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex Monomerkomponenten als Materialien vermengt und dann zu einem Polymer polymerisiert werden. Außerdem kann der Dispersion der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex ein oberflächenaktives Mittel zugesetzt werden, um das Dispersionsvermögen zu verbessern, oder es kann eine handelsübliche Dispersion verwendet werden.
Wenn die entsprechenden Bestandteile gemischt werden, können Dispersionsmittel, wie das vorstehend genannte oberflächenaktive Mittel, und verschiedene anorganische Salze eingemischt werden. Außerdem kann, falls erforderlich, das Dispersionsvermögen weiter verbessert werden, wenn für das Mischen ein Homogenisierapparat oder andere Dispergiervorrichtungen verwendet wird.
Im Hinblick auf die Verhinderung des Aggregierens der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex ist es im Falle der Verwendung des Oxidationsmittels (D) bevorzugt, das Oxidationsmittel (D) einzumischen, nachdem die feinen Siliciumdioxidpartikel (A) und die Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex einem wäßrigen Medium (z. B. deionisiertes Wasser) zugesetzt und die Bestandteile vermischt worden sind. Außerdem ist es im Falle der Verwendung des Oxidationsmittels (D) in Hinblick auf die Verhinderung der thermischen Zersetzung des Oxidationsmittels (D) bevorzugt, das Beschichtungsmittel nach dem Einmischen des Oxidationsmittels bei einer Temperatur von 40°C oder weniger zu halten und das Beschichtungsmittel innerhalb von 2 Wochen zu verwenden.
Das so hergestellte Beschichtungsmittel kann eine Antireflexionsschicht erzeugen, deren den Reflexionsgrad vermindernde Wirkung, Abriebfestigkeit und Witterungsbeständigkeit bei Raumtemperatur hervorragend sind.
Ausführungsbeispiel 2
Das Solarzellenmodul dieses Ausführungsbeispiels weist auf der Oberfläche der Licht empfangenden Seite eine Antireflexionsschicht auf, die aus dem vorstehend genannten Beschichtungsmittel erzeugt worden ist.
Nachfolgend wird ein Beispiel des Solarzellenmoduls dieses Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren erläutert.
1 ist eine Schnittansicht der grundsätzlichen Struktur des Solarzellenmoduls dieses Ausführungsbeispiels. In 1 weist die grundsätzliche Struktur des Solarzellenmoduls folgendes auf:
mehrere Solarzellen 1, die in einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind; Drähte 2, die die Vielzahl von Solarzellen 1 verbinden; ein transparentes Harz 3, das alle Solarzellen 1 und Drähte 2 verschließt; ein Schutzglas 5, das auf dem transparenten Harz 3 auf der Licht empfangenden Seite angeordnet ist; eine Schutzschicht 4, die auf dem transparenten Harz 3 auf der gegenüberliegenden Seite ausgebildet ist; und eine Antireflexionsschicht 6, die auf dem Schutzglas 5 ausgebildet ist. Dann wird eine Stirnfläche dieser grundsätzlichen Struktur mit einem Aluminiumrahmen oder dgl. (nicht gezeigt) eingerahmt.
Ein Solarzellenmodul mit einem solchen Aufbau ist bekannt und kann unter Verwendung bekannter Materialien hergestellt werden – abgesehen von der Antireflexionsschicht 6. Die Antireflexionsschicht 6 wird unter Verwendung des vorstehend genannten Beschichtungsmittels auf dem Schutzglas 5 erzeugt. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Antireflexionsschicht 6, die auf dem Schutzglas ausgebildet ist.
Gemäß 2 wird die Antireflexionsschicht 6 von einer Siliciumdioxidschicht 10, die aus feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) erzeugt wird, und Harzpartikeln (B) 11 mit niedrigem Brechungsindex gebildet die in der Siliciumdioxidschicht 10 dispergiert sind. Das Massenverhältnis zwischen den feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) und den Harzpartikeln (B) 11 mit niedrigem Brechungsindex (feine Siliciumdioxidpartikel (A)/Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex) beträgt hier mehr als 20/80 und weniger als 70/30.
Im allgemeinen kann eine Siliciumdioxidschicht, die aus den feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) erzeugt worden ist, so keine ausreichende Abriebfestigkeit erreichen, da die Bindungskraft zwischen den Partikeln gering ist. Die Antireflexionsschicht 6 erhält jedoch Abriebfestigkeit, wenn in der Siliciumdioxidschicht 10 Harzpartikel (B) 11 mit niedrigem Brechungsindex dispergiert werden. Das heißt, durch das Einstellen des Massenverhältnisses zwischen den feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) und den Harzpartikeln (B) 11 mit niedrigem Brechungsindex bei einem vorbestimmten Wert wird ein Teil der Harzpartikel (B) 11 mit niedrigem Brechungsindex, die in der Siliciumdioxidschicht 10 dispergiert sind, an der Oberfläche der Antireflexionsschicht 6 freigelegt.
Die Harzpartikel (B) 11 mit niedrigem Brechungsindex weisen eine hohe Flexibilität auf und verleihen der Antireflexionsschicht 6 Gleitvermögen. Selbst wenn z. B. ein Gegenstand, der zum Verschleiß führt, mit der Siliciumdioxidschicht 10 in Kontakt kommt, dann kommen vorzugsweise die Harzpartikel (B) 11 mit niedrigem Brechungsindex mit dem Gegenstand in Kontakt und lassen den Gegenstand gleiten, sodass der Verschleiß vermindert wird, womit wiederum eine Beschädigung der Antireflexionsschicht 6 verhindert wird.
Obwohl die Abriebfestigkeit, die auftritt, wenn ein großer Gegenstand mit der Siliciumdioxidschicht 10 in Kontakt kommt, ausreichend ist, werden durch winzige Vorsprünge usw. leicht Kratzer und dgl. in der Siliciumdioxidschicht 10 hervorgerufen. Bei der Antireflexionsschicht 6 für ein Solarzellenmodul werden jedoch solche winzigen Kratzer und dgl. kaum zum Problem.
Die Harzpartikel (B) 11 mit niedrigem Brechungsindex weisen zudem einen niedrigen Brechungsindex auf und haben somit einen geringer werdenden Einfluß auf den Brechungsindex der Antireflexionsschicht.
Die Antireflexionsschicht 6 kann auch eine zweischichtige Struktur aufweisen, so daß die den Reflexionsgrad vermindernde Wirkung verstärkt wird. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Antireflexionsschicht 6 (zweischichtige Struktur), die auf dem Schutzglas 5 ausgebildet ist. Gemäß 3 wird die Antireflexionsschicht 6 von einer ersten Schicht in Form einer Siliciumdioxidschicht 12, die aus den feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) erzeugt worden ist, und einer zweiten Schicht gebildet, die durch Dispergieren der Harzpartikel (B) 11 mit niedrigem Brechungsindex in der Siliciumdioxidschicht 10 erhalten wurde, die aus den feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) erzeugt worden ist.
Das Massenverhältnis zwischen den feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) und den Harzpartikeln (B) 11 mit niedrigem Brechungsindex der zweiten Schicht (feine Siliciumdioxidpartikel (A)/Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex) beträgt hier mehr als 20/80 und weniger als 70/30.
Bei der Antireflexionsschicht 6 mit der zweischichtigen Struktur kann, da der Brechungsindex der ersten Schicht höher als der der zweiten Schicht ist, die Bewegungsrichtung des Lichtes, das aus einer diagonalen Richtung einfällt, durch die Brechung an der Grenzfläche der Schichten fast in eine zum Schutzglas 5 senkrechte Richtung gebracht werden. Dadurch kann die den Reflexionsgrad vermindernde Wirkung weiter verbessert werden.
Die Siliciumdioxidschicht 12 der ersten Schicht kann unter Verwendung einer Dispersion erzeugt werden, die durch Dispergieren der feinen Siliciumdioxidpartikel (A) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 15 nm oder weniger in Wasser erhalten wird. Der Feststaffanteil (feine Siliciumdioxidpartikel (A)) beträgt 5 Gew.-% oder weniger der Dispersion. In Hinblick auf die Verbesserung des Beschichtungsvermögens in bezug auf das Schutzglas 5 und des Haftvermögens der Siliciumdioxidschicht 12 der ersten Schicht am Schutzglas 5 kann die Dispersion ferner ein Oxidationsmittel (D) enthalten.
Da die zweite Schicht auf der ersten Schicht erzeugt wird, muß die erste Schicht keine Abriebfestigkeit aufweisen. Deshalb ist es nicht erforderlich, die Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex in der ersten Schicht zu dispergieren.
Die Dicke der Antireflexionsschicht 6 hängt von der Wellenlänge des Lichts, die von Interesse ist, von dessen Einfallswinkel und dgl. ab, und somit ist es problematisch, die Dicke genau anzugeben; in Hinblick auf die Erzielung der gewünschten, den Reflexionsgrad vermindernden Wirkung ist es jedoch bevorzugt, daß die Dicke die Antireflexionsschicht 6 2nd = 1/2λ entspricht (n: Brechungsindex der Antireflexionsschicht 6, d: Schichtdicke der Antireflexionsschicht 6, λ: Wellenlänge des einfallenden Lichtes). Im Falle einer Wellenlänge von 550 nm und eines Brechungsindex von 1,35 beträgt z. B. die Dicke der Antireflexionsschicht 6 vorzugsweise etwa 102 nm.
Da die Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex in der Antireflexionsschicht 6 dispergiert sind, die durch die vorliegende Erfindung erhalten wird, entstehen winzige Unebenheiten der Oberfläche, und die Schichtdicke schwankt in vielen Fällen örtlich. Selbst wenn die Dicke der Antireflexionsschicht 6 außerhalb der optimalen Schichtdicke liegt, die die Bedingung der vorstehend aufgeführten Gleichung erfüllt, wird somit eine Gewisse den Reflexionsgrad vermindernde Wirkung erzielt.
Es ist bevorzugt, daß die praktische mittlere Dicke der Antireflexionsschicht 6 bei 50 bis 250 nm liegt. Die Obergrenze der praktischen Dicke der Antireflexionsschicht 6 beträgt ferner stärker bevorzugt 200 nm und besonders bevorzugt 150 nm. Wenn die mittlere Dicke der Antireflexionsschicht 6 weniger als 50 nm beträgt, läßt sich die gewünschte, den Reflexionsgrad vermindernde Wirkung in einigen Fällen nicht erzielen, da die Wellenlänge auf einen Bereich mit geringer Wellenlänge beschränkt ist.
Wenn die mittlere Dicke der Antireflexionsschicht 6 andererseits 250 nm übersteigt, wird der Bereich der Schichtdicke klein, in dem die den Reflexionsgrad vermindernde Wirkung erzielt wird, sodass es unmöglich werden kann, die gewünschte, den Reflexionsgrad vermindernde Wirkung zu erzielen. Außerdem entstehen in der Antireflexionsschicht 6 Mängel, wie Risse und Hohlräume, und die Antireflexionsschicht 6 wird wahrscheinlich in einigen Fällen weiß werden.
Ein Solarzellenmodul mit einem solchen Aufbau weist die Antireflexionsschicht 6 mit einer hervorragenden, den Reflexionsgrad vermindernden Wirkung auf und ist somit in bezug auf den Wirkungsgrad bei der photoelektrischen Umwandlung hervorragend.
Ausführungsbeispiel 3
Gemäß dem Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenmoduls dieses Ausführungsbeispiels wird die Antireflexionsschicht 6 unter Verwendung des vorstehend genannten Beschichtungsmittels bei Raumtemperatur erzeugt.
Im Falle der Erzeugung der Antireflexionsschicht 6 mit dem Aufbau gemäß 2 ist es ausreichend, das vorstehend genannte Beschichtungsmittel auf die Oberfläche des Solarzellenmoduls auf der Licht empfangenden Seite (d. h. dem Schutzglas) aufzubringen und dann bei Raumtemperatur und einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Luftstroms zu trocknen.
Das Verfahren zum Aufbringen des Beschichtungsmittels ist nicht besonders beschränkt, und es kann irgendeine bekannte Methode angewendet werden. Zu Beispielen von Auftragsverfahren gehören Sprühen, Walzenbeschichten, Eintauchen und Fließenlassen.
Um z. B. das Auftreten einer ungleichmäßigen Dicke zu verhindern und das Dispersionsvermögen der Harzpartikel (B) 11 mit niedrigem Brechungsindex zu verbessern, wird das aufgebrachte Beschichtungsmittel bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Luftstroms getrocknet. Der verwendbare Luftstrom ist nicht besonders beschränkt, und es kann z. B. Luft verwendet werden. Die Geschwindigkeit des Luftstroms beträgt ferner 0,5 bis 30 m/s, vorzugsweise 1 bis 25 m/s. Wenn die Geschwindigkeit des Luftstroms weniger als 0,5 m/s beträgt, wird die Trocknungsgeschwindigkeit gering.
Folglich trennen sich die feinen Siliciumdioxidpartikel (A) beim Trocknen wahrscheinlich von den Harzpartikeln (B) 11 mit niedrigem Brechungsindex, und es kann keine Antireflexionsschicht 6 erzielt werden, bei der die Harzpartikel (B) 11 mit niedrigem Brechungsindex gleichmäßig in der Siliciumdioxidschicht 10 dispergiert sind. Wenn die Geschwindigkeit des Luftstroms andererseits mehr als 30 m/s beträgt, wird die Dicke aufgrund der Störung des Luftstroms ungleichmäßig, und es entstehen Fehler, wie Risse und Hohlräume, so daß die Antireflexionsschicht 6 weiß wird. Somit geht die Lichtdurchlässigkeit der Antireflexionsschicht 6 verloren.
Die vorstehend genannte Geschwindigkeit des Luftstroms steht auch mit dem Brechungsindex der zu erzeugenden Antireflexionsschicht 6 in Zusammenhang. Bei einer wäßrigen Dispersion der feinen Siliciumdioxidpartikel (A) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 12 nm beträgt z. B. in dem Fall, bei dem kein Luftstrom vorliegt oder die Geschwindigkeit des Luftstroms weniger als 0,5 m/s beträgt, der Brechungsindex der tatsächlich zu erzeugenden Siliciumdioxidschicht etwa 1,38.
Bei einer dichten Siliciumdioxidschicht wird ein Brechungsindex von etwa 1,46 angenommen; bei der tatsächlich erzeugten Siliciumdioxidschicht wird jedoch aufgrund verschiedener Faktoren (z. B. die Entstehung winziger Hohlräume) ein niedriger Brechungsindex in Betracht gezogen. Wenn kein Luftstrom vorliegt oder die Geschwindigkeit des Luftstroms weniger als 0,5 m/s beträgt, kann der Brechungsindex jedoch nicht ausreichend verringert werden, und die gewünschte den Reflexionsgrad vermindernde Wirkung läßt sich nicht erzielen.
Andererseits kann, wenn die Geschwindigkeit des Luftstroms im vorstehend genannten Bereich liegt, der Brechungsindex der Siliciumdioxidschicht auf etwa 1,30 bis 1,35 verringert werden, was etwa gleich dem der Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex ist.
Ein solcher Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit des Luftstroms und den verschiedenen Eigenschaften der Antireflexionsschicht 6, wie er vorstehend beschrieben ist, stellt ein Phänomen dar, das auftritt, wenn das Trocknen bei Raumtemperatur (15 bis 35°C) erfolgt. Wenn die Trocknungstemperatur unter 15°C liegt, kommt es wahrscheinlich sogar bei einer Geschwindigkeit des Luftstroms im vorstehend genannten Bereich zum Fließen des Beschichtungsmittels, das vom Luftstrom hervorgerufen wird, und die Schichtdicke wird ungleichmäßig, sodass es problematisch wird, eine gleichmäßige Antireflexionsschicht 6 zu erzielen. Wenn die Trocknungstemperatur andererseits mehr als 35°C beträgt, werden Feuchtigkeitsbestandteile zu schnell verdampft, und somit treten eine ungleichmäßige Schichtdicke und dgl. auf, womit es problematisch wird, eine gleichmäßige Antireflexionsschicht 6 zu erzielen.
Obwohl die Antireflexionsschicht 6 durch Trocknen bei Raumtemperatur erhalten wird, wie es vorstehend beschrieben ist, kann die Abriebfestigkeit weiter verbessert werden, wenn ein Erwärmen vorgenommen wird. Das Erwärmungsverfahren ist nicht besonders beschränkt, und es können z. B. Heißluft und Infrarotlicht verwendet werden. Die Erwärmungstemperatur ist ausreichend, wenn sie etwa 100°C erreicht. Wenn die Antireflexionsschicht 6 auf etwa 150°C erwärmt wird, kann die Abriebfestigkeit zuverlässig verbessert werden.
Bei der Erzeugung der Antireflexionsschicht 6 (zweischichtige Struktur) mit dem Aufbau gemäß 3 wird zuerst eine Dispersion, die durch Dispergieren der feinen Siliciumdioxidpartikel (A) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 15 nm oder weniger in einem wäßrigen Medium erhalten worden ist, auf die Oberfläche eines Solarzellenmoduls auf der Licht empfangenden Seite (d. h. dem Schutzglas 5) aufgebracht und getrocknet, so daß eine erste Schicht der Antireflexionsschicht erzeugt wird.
Der Feststoffanteil beträgt hier 5 Gew.-% oder weniger der Dispersion. In Hinblick auf eine Verbesserung des Beschichtungsvermögens in bezug auf das Schutzglas 5 und des Haftvermögens der Siliciumdioxidschicht 12 der ersten Schicht in bezug auf das Schutzglas 5 kann ferner das Oxidationsmittel (D) in die Dispersion eingemischt werden. Das Verfahren zum Aufbringen der Dispersion ist zudem nicht besonders beschränkt, und es kann irgendein solches bekanntes Verfahren angewendet werden, wie es vorstehend beschrieben ist. Außerdem ist das Trocknungsverfahren nicht besonders beschränkt.
Die Dispersion kann auch nur getrocknet werden, indem man sie bei Raumtemperatur stehen läßt, und es besteht kein Bedarf, das Trocknen unter dem vorstehen genannten Luftstrom durchzuführen.
Danach reicht es aus, wenn das vorstehend genannte Beschichtungsmittel auf die erste Schicht aufgebracht und dann bei Raumtemperatur und einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Luftstroms getrocknet wird. Das Auftragsverfahren und das Trocknungsverfahren des Beschichtungsmittels werden, wie vorstehend beschrieben, durchgeführt.
Gemäß dem Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenmoduls kann bei Raumtemperatur eine Antireflexionsschicht erzeugt werden, deren den Reflexionsgrad vermindernde Wirkung, Abriebfestigkeit und Witterungsbeständigkeit hervorragend sind. Somit kann ein Solarzellenmodul mit niedrigen Kosten erzeugt werden, dessen Wirkungsgrad bei der photoelektrischen Umwandlung hervorragend ist.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen besonders beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt.
Beispiele 1 bis 4
Kolloidales Siliciumdioxid, das feine Siliciumdioxidpartikel enthielt, wurde zu deionisiertem Wasser gegeben und das Ganze wurde unter Rühren gemischt. Somit wurde eine wäßrige Dispersion der feinen Siliciumdioxidpartikel erhalten. Der wäßrigen Dispersion wurde eine PTFE-Dispersion (31JR, von Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd. hergestellt) zugesetzt, und das Ganze wurde unter Rühren gemischt. Danach wurde dem Gemisch zudem Polyoxyethylenlaurylether (oberflächenaktives Mittel) zugegeben, und das Ganze wurde unter Rühren gemischt.
Somit wurde ein Beschichtungsmittel mit der Zusammensetzung gemäß 1 erhalten. Die Zusammensetzung von feinen Siliciumdioxidpartikeln und PTFE in der Tabelle entspricht dem Gehalt in den Beschichtungsmitteln. Der Gehalt an oberflächenaktivem Mittel wurde zudem in jedem Beschichtungsmittel bei 0,05 Gew.-% eingestellt.
Vergleichsbeispiele 1 bis 5
Vergleichsbeispiel 1 ist ein Beschichtungsmittel, bei dem die Menge des Feststoffanteils und das Massenverhältnis zwischen den feinen Siliciumdioxidpartikeln und dem PTFE so eingestellt wurden, daß sie nicht in den vorbestimmten Bereichen lagen.
Vergleichsbeispiel 2 ist ein Beschichtungsmittel, bei dem das Massenverhältnis zwischen den feinen Siliciumdioxidpartikeln und dem PTFE so eingestellt wurde, daß es nicht im vorbestimmten Bereich lag.
Vergleichsbeispiele 3 und 4 sind Beschichtungsmittel, die kein PTFE enthalten.
Vergleichsbeispiel 5 ist ein Beschichtungsmittel, das feine Siliciumdioxidpartikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser außerhalb des vorbestimmten Bereichs enthält.
Die Beschichtungsmittel in diesen Vergleichsbeispielen wurden mit den gleichen Verfahren wie in den vorstehend aufgeführten Beispielen hergestellt.
Die Beschichtungsmittel in den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 wurden jeweils durch Sprühen auf die Oberfläche einer Glasplatte aufgebracht und dann bei Raumtemperatur und einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Luftstroms getrocknet. Jede auf der Oberfläche der Glasplatten erzeugte Überzugsschicht wurde wie nachfolgend beschrieben ausgewertet.
Transmissionsgrad
Der Transmissionsgrad wurde ausgewertet, indem Integrationskugeln mit der Rückseite der Glasplatte in Kontakt gebracht wurden und die hindurchgegangene Menge an Licht mit einer Wellenlänge von 600 nm gemessen wurde, wobei ein Spektralphotometer UV-3100PC (von Shimadzu Corporation hergestellt) verwendet wurde.
Hierbei wurde der Transmissionsgrad der Glasplatte selbst als Vergleich gemessen. Als Ergebnis lag der Transmissionsgrad bei 88,0%.
Abriebfestigkeit
Eine gefaltete feuchte Gaze wurde gegen die Überzugsschicht gedrückt, wobei die pressende Oberfläche 2 cm pro Seite betrug, und es wurde eine Hin- und Herbewegung von 10 cm unter einer Last von 100 g/cm² durchgeführt. Der Transmissionsgrad wurde alle 10 Mal bis zur 100. Hin- und Herbewegung und alle 100 Mal von der 100. bis 500. Hin- und Herbewegung gemessen, und die Anzahl der Hin- und Herbewegungen, bis der Transmissionsgrad die Hälfte oder weniger des ursprünglichen Wertes betrug, wurde als Index für die Abriebfestigkeit festgelegt.
Tabelle 1 zeigt die Auswertungsergebnisse.

Tabelle 1

	feine Siliciumdioxidpartikel	PTFE	Trocknungsbedingungen	mittlere Schichtdicke	Transmissionsgrad	Abriebfestigkeit
Beispiel 1	0,8 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	1,0 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 230 nm	12 m/s 25°C	165 nm	89,0%	500 Mal oder mehr
Beispiel 2	1,2 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	1,0 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 230 nm	12 m/s 25°C	155 nm	89,1%	500 Mal oder mehr
Beispiel 3	2,5 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	1,5 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 230 nm	20 m/s 25°C	180 nm	88,6%	500 Mal oder mehr
Beispiel 4	1,2 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 12 nm	1,0 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 230 nm	12 m/s 25°C	160 nm	89,1%	400 Mal
Vergleichsbeispiel 1	5,5 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	2,0 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 230 nm	20 m/s 26°C	190 nm	87,8%	300 Mal
Vergleichsbeispiel 2	0,2 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	1,0 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 230 nm	12 m/s 25°C	145 nm	89,8%	100 Mal
Vergleichsbeispiel 3	1,2 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	-	12 m/s 25°C	120 nm	89,8%	20 Mal
Vergleichsbeispiel 4	1,2 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 12 nm	-	12 m/s 25°C	108 nm	90,2%	10 Mal oder weniger
Vergleichsbeispiel 5	1,2 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 26 nm	1,0 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 230 nm	12 m/s 25°C	160 nm	89,4%	80 Mal

Wie die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen, weist jede der Überzugsschichten, die aus den Beschichtungsmitteln der Beispiele 1 bis 4 erzeugt wurden, einen befriedigenden Transmissionsgrad und eine befriedigende Abriebfestigkeit auf, und diese sind für die Verwendung als Antireflexionsschicht geeignet.
Andererseits hat die Überzugsschicht, die aus dem Beschichtungsmittel gemäß Vergleichsbeispiel 1 erzeugt wurde, bei dem die Menge des Feststoffanteils und das Massenverhältnis zwischen den feinen Siliciumdioxidpartikeln und dem PTFE zu hoch waren, einen Transmissionsgrad, der niedriger als der der Glasplatte selbst ist, und ist für die Verwendung als Antireflexionsschicht ungeeignet.
Das Beschichtungsmittel gemäß Vergleichsbeispiel 2, bei dem das Massenverhältnis zwischen den feinen Siliciumdioxidpartikeln und dem PTFE zu gering ist, hat zudem eine unzureichende Abriebfestigkeit und ist für die Verwendung als Antireflexionsschicht nicht geeignet.
In ähnlicher Weise hat jede der Überzugsschichten, die aus den Beschichtungsmitteln der Vergleichsbeispiele 3 und 4, die kein PTFE enthielten, und dem Beschichtungsmittel gemäß Vergleichsbeispiel 5 erzeugt wurde, das die feinen Siliciumdioxidpartikel mit einem zu großen mittleren Partikeldurchmesser verwendet, eine unzureichende Abriebfestigkeit und ist für die Verwendung als Antireflexionsschicht nicht geeignet.
Beispiele 5 bis 7 und Vergleichsbeispiele 6 bis 8
Kolloidales Siliciumdioxid, das feine Siliciumdioxidpartikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 5 nm enthielt, wurde zu deionisiertem Wasser gegeben, und das Ganze wurde unter Rühren gemischt. Somit wurde eine wäßrige Dispersion der feinen Siliciumdioxidpartikel erhalten. Danach wurden ein PTFE-Pulver (L173J, von Asahi Glass Co., Ltd. hergestellt) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 180 nm und ein oberflächenaktives Mittel (F-410, von DIC Corporation hergestellt) zu deionisiertem Wasser gegeben und unter Verwendung einer Dispergiervorrichtung (Nanomizer, von Yoshida Kikai Co., Ltd. hergestellt) dispergiert. Somit wurde eine wäßrige Dispersion von PTFE-Pulver erhalten.
Danach wurden die wäßrige Dispersion der feinen Siliciumdioxidpartikel und die wäßrige Dispersion des PTFE-Pulvers unter Rühren gemischt. Außerdem wurde dem Gemisch 2-Propanol zugegeben, und das Ganze wurde unter Rühren gemischt. Somit wurde in Beschichtungsmittel erhalten. Der Gehalt an feinen Siliciumdioxidpartikeln im Beschichtungsmittel betrug dabei 1,0 Gew.-%, der PTFE-Gehalt lag bei 0,4 Gew.-%, der Gehalt an oberflächenaktivem Mittel betrug 0,1 Gew.-% und der Gehalt an 2-Propanol lag bei 10 Gew.-%.

Das so erhaltene Beschichtungsmittel wurde durch Sprühen auf die Oberfläche einer Glasplatte aufgebracht und danach bei Raumtemperatur und einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Luftstroms getrocknet. Bei den Überzugsschichten, die unter unterschiedlichen Trocknungsbedingungen (Geschwindigkeit des Luftstroms und Trocknungstemperatur) erzeugt worden waren, wurden jeweils der Transmissionsgrad und die Abriebfestigkeit in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben ausgewertet. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 2

	Trocknungsbedingungen	mittlere Schichtdicke	Transmissionsgrad	Abriebfestigkeit
Beispiel 5	1 m/s 25°C	145 nm	89,1%	400 Mal
Beispiel 6	12 m/s 25°C	134 nm	89,4%	500 Mal oder mehr
Beispiel 7	25 m/s 25°C	120 nm	90,2%	500 Mal oder mehr
Vergleichsbeispiel 6	0 m/s 25°C	162 nm	88,6%	100 Mal
Vergleichsbeispiel 7	35 m/s 25°C	98 nm	87,9%	-
Vergleichsbeispiel 8	12 m/s 45°C	165 nm	88,6%	90 Mal

Wie anhand der Ergebnisse von Tabelle 2 deutlich wird, hat jede der Überzugsschichten, die unter den Trocknungsbedingungen der Beispiele 5 bis 7 getrocknet worden waren, einen befriedigenden Transmissionsgrad und eine befriedigende Abriebfestigkeit und ist für die Verwendung als Antireflexionsschicht geeignet.
Andererseits hatte die Überzugsschicht gemäß Vergleichsbeispiel 6, die nicht unter einem Luftstrom getrocknet worden war, eine unzureichende Abriebfestigkeit. Zudem war die Überzugsschicht gemäß Vergleichsbeispiel 7, die unter Bedingungen getrocknet worden war, bei denen die Geschwindigkeit des Luftstroms zu hoch war, undurchsichtig Geworden und hatte eine Anzahl von Unregelmäßigkeiten und einen niedrigen Transmissionsgrad.
Im Vergleichsbeispiel 7 wurde die Abriebfestigkeit nicht gemessen, da der Transmissionsgrad niedrig war. Außerdem hatte die Überzugsschicht gemäß Vergleichsbeispiel 8, die unter Bedingungen getrocknet worden war, bei denen die Trocknungstemperatur zu hoch war, eine unzureichende Abriebfestigkeit.
Beispiele 8 und 9
In den Beispielen 8 und 9 wurden Beschichtungsmittel hergestellt, die jeweils zwei Arten von feinen Siliciumdioxidpartikeln enthielten.
Insbesondere wurde kolloidales Siliciumdioxid, das feine Siliciumdioxidpartikel enthielt, zu deionisiertem Wasser gegeben, und das Ganze wurde unter Rühren gemischt. Damit wurde eine wäßrige Dispersion der feinen Siliciumdioxidpartikel erhalten. Zu der wäßrigen Dispersion wurde eine PTFE-Dispersion (AD911, von Asahi Glass Co., Ltd. hergestellt) gegeben, und das Ganze wurde unter Rühren gemischt. Somit wurden Beschichtungsmittel mit der in Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzung erhalten. Die Zusammensetzung von feinen Siliciumdioxidpartikeln und PTFE in der Tabelle entspricht dem Gehalt in den Beschichtungsmitteln.

Jedes so hergestellte Beschichtungsmittel wurde durch Sprühen auf die Oberfläche einer Glasplatte aufgebracht und danach bei Raumtemperatur und einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Luftstroms getrocknet. Bei den auf der Oberfläche der Glasplatte erzeugten Überzugsschichten wurden der Transmissionsgrad und die Abriebfestigkeit in der gleichen Weise wie vorstehend ausgewertet. Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 3

	feine Siliciumdioxidpartikel		PTFE	Trocknungsbedingungen	mittlere Schichtdicke	Transmissionsgrad	Abriebfestigkeit
Beispiel 8	1,0 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	0,1 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 25 nm	0,5 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 210nm	1 m/s 25°C	145 nm	89,1%	400 Mal
Beispiel 9	1,0 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	0,1 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 25 nm	0,5 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 210 nm	12 m/s 25°C	134 nm	89,4%	500 Mal oder mehr

Wie die Ergebnisse in Tabelle 3 zeigen, hatte jede der Überzugsschichten, die aus den Beschichtungsmitteln der Beispiele 8 und 9 erzeugt worden waren und jeweils zwei Arten von feinen Siliciumdioxidpartikeln enthielten, einen hohen Transmissionsgrad und eine befriedigende Abriebfestigkeit und ist für die Verwendung als Antireflexionsschicht geeignet.
Beispiele 10 und 11
In den Beispielen 10 und 11 wurden Überzugsschichten hergestellt, die jeweils eine zweischichtige Struktur aufwiesen.
Das Beschichtungsmittel (wäßrige Dispersion von feinen Siliciumdioxidpartikeln) für die Erzeugung der ersten Schicht wurde erhalten, indem kolloidales Siliciumdioxid, das die feinen Siliciumdioxidpartikel enthielt, zu deionisiertem Wasser gegeben und das Ganze unter Rühren gemischt wurde.
Das Beschichtungsmittel für die Erzeugung der zweiten Schicht wurde in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 4 erhalten.
Tabelle 4 zeigt die Zusammensetzung der Beschichtungsmittel. Die Zusammensetzung von feinen Siliciumdioxidpartikeln und PTFE in der Tabelle entspricht dem Gehalt in den entsprechenden Beschichtungsmitteln.
Das Beschichtungsmittel für die Erzeugung der ersten Schicht wurde durch Sprühen auf die Oberfläche einer Glasplatte aufgebracht und konnte dann bei Raumtemperatur (25°C) ruhen. Somit wurde die erste Schicht erzeugt.
Danach wurde das Beschichtungsmittel für die Erzeugung der zweiten Schicht durch Sprühen auf die erste Schicht aufgebracht und danach bei Raumtemperatur (25°C) und einer Geschwindigkeit des Luftstroms von 2 m/s getrocknet.

Bei der Überzugsschicht mit der zweischichtigen Struktur, die auf der Oberfläche der Glasplatte erzeugt worden war, wurden der Transmissionsgrad und die Abriebfestigkeit in der gleichen Weise wie vorstehend ausgewertet. Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 4

	erste Schicht		zweite Schicht		mittlere Schichtdicke (erste Schicht + zweite Schicht	Transmissionsgrad	Abriebfestigkeit
	feine Siliciumdioxidpartikel	mittiere Schichtdicke	feine Siliciumdioxidpartikel	PTFE	mittlere Schichtdicke (erste Schicht + zweite Schicht	Transmissionsgrad	Abriebfestigkeit
Beispiel 10	0,5 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	55 nm	0,5 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	0,5 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 210 nm	165 nm	89,9%	500 Mal oder mehr
Beispiel 11	0,2 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	36 nm	0,5 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	0,5 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 210 nm	148 nm	90,4%	500 Mal oder

Wie die Ergebnisse von Tabelle 4 zeigen, hat jede Überzugsschicht gemäß den Beispielen 10 und 11, die jeweils eine zweischichtige Struktur haben, einen sehr guten Transmissionsgrad und eine hervorragende Abriebfestigkeit und ist für die Verwendung als Antireflexionsschicht geeignet.
Beispiele 12 bis 14
Kolloidales Siliciumdioxid, das feine Siliciumdioxidpartikel enthielt, wurde zu deionisiertem Wasser gegeben, und das Ganze wurde unter Rühren gemischt.
Somit wurde eine wäßrige Dispersion der feinen Siliciumdioxidpartikel erhalten. Eine PTFE-Dispersion (31JR, von Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd. hergestellt) wurde zu der wäßrigen Dispersion gegeben, und das Ganze wurde unter Rühren gemischt. Danach wurden dem Gemisch ferner Polyoxyethylenlaurylether (oberflächenaktives Mittel) und ein Oxidationsmittel zugegeben, und das Ganze wurde unter Rühren gemischt.
Damit wurde ein Beschichtungsmittel mit der Zusammensetzung gemäß Tabelle 5 erhalten. Die Zusammensetzungen von feinen Siliciumdioxidpartikeln, PTFE und Oxidationsmittel in der Tabelle entspricht dem Gehalt in den Beschichtungsmitteln. Außerdem wurde der Gehalt des oberflächenaktiven Mittels in jedem Beschichtungsmittel bei 0,05 Gew.-% eingestellt.
Jedes Beschichtungsmittel der Beispiele 12 bis 14 und das Beschichtungsmittel gemäß Beispiel 1, das keinerlei Oxidationsmittel enthielt, als Vergleich für diese Beschichtungsmittel wurden durch Sprühen auf die Oberfläche einer Glasplatte aufgebracht und dann bei 25°C unter einem Luftstrom mit 12 m/s getrocknet. Bei den Überzugsschichten, die jeweils auf der Oberfläche einer Glasplatte erzeugt worden waren, wurden jeweils der Transmissionsgrad und die Abriebfestigkeit in der gleichen Weise wie vorstehend ausgewertet. Bezüglich der Abriebfestigkeit wurde zusätzlich zum Test mit einer Last von 100 g/cm² auch ein Test mit einer Last von 250 g/cm² durchgeführt.

Tabelle 5 zeigt die Ergebnisse. In Tabelle 5 sind die Ergebnisse des Abriebfestigkeitstests mit einer Last von 250 g/cm² als ”Abriebfestigkeit (stark)” angegeben. Tabelle 5

	feine Siliciumdioxidpartikel	PTFE	Oxidationsmittel	mittlere Schichtdicke	Transmissionsgrad	Abriebfestigkeit	Abriebfestigkeit (stark)
Beispiel 12	0,8 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	1,0 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 230 nm	0,2 Gew.-% Acetylperoxid	160 nm	91,8%	500 Mal oder mehr	400 Mal
Beispiel 13	0,8 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	1,0 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 230 nm	0,2 Gew.-% Natriumperoxid	158 nm	89,4%	500 Mal oder mehr	500 Mal oder mehr
Beispiel 14	0,8 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	1,5 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 230 nm	0,5 Gew.-% Wasserstoffperoxid	155 nm	90,0%	500 Mal oder mehr	400 Mal
Beispiel 1 (Vergleich)	0,8 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 5 nm	1,0 Gew.-% mittlerer Partikeldurchmesser 230 nm	-	164 nm	89,0%	500 Mal oder mehr	300 Mal

Wie die Ergebnisse in Tabelle 5 zeigen, haben die Überzugsschichten, die aus den Beschichtungsmitteln der Beispiele 12 bis 14 hergestellt worden waren, die jeweils ein Oxidationsmittel enthielten, jeweils einen Transmissionsgrad und eine Abriebfestigkeit, die gleich oder besser als die der Überzugsschicht sind, die aus dem Beschichtungsmittel von Beispiel 1 erzeugt worden war, das keinerlei Oxidationsmittel enthielt, und sind jeweils für die Verwendung als Antireflexionsschicht geeignet.
Bei den Überzugsschichten, die aus den Beschichtungsmitteln der Beispiele 12 bis 14 erzeugt worden waren, wurden insbesondere beim Abriebfestigkeitstest, bei dem die Last erhöht worden war, Ergebnisse erhalten, die befriedigender als jene der Überzugsschicht waren, die aus dem Beschichtungsmittel gemäß Beispiel 1 erzeugt worden war, und es wurde festgestellt, daß der Zusatz eines Oxidationsmittels die Abriebfestigkeit verbessert.
Wie anhand der vorstehenden Ergebnisse ersichtlich ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Beschichtungsmittel für ein Solarzellenmodul angegeben werden, das bei Raumtemperatur eine Antireflexionsschicht erzeugen kann, deren den Reflexionsgrad vermindernde Wirkung, Abriebfestigkeit und Witterungsbeständigkeit hervorragend sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung können somit zudem auch Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenmoduls, das einen hervorragenden Wirkungsgrad bei der photoelektrischen Umwandlung aufweist und mit geringen Kosten hergestellt werden kann, angegeben werden.

Claims

Beschichtungsmittel für ein Solarzellenmodul, das durch Dispergieren von feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 15 nm oder weniger und Harzpartikeln (B) mit niedrigem Brechungsindex, die einen Brechungsindex von 1,36 oder weniger haben, in einem wässrigen Medium erhalten wird, wobei der Feststoffanteil 4 Gew.-% oder weniger beträgt und das Massenverhältnis zwischen den feinen Siliciumdioxidpartikeln (A) und den Harzpartikeln (B) mit niedrigem Brechungsindex im Feststoffanteil (feine Siliciumdioxidpartikel (A)/Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex) mehr als 20/80 und weniger als 70/30 beträgt.
Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, wobei die Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex einen mittleren Partikeldurchmesser von 250 nm oder weniger aufweisen.
Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Harzpartikel (B) mit niedrigem Brechungsindex Fluorharzpartikel sind.
Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner feine Siliciumdioxidpartikel (C) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 20 bis 50 nm aufweist, wobei die Menge der feinen Siliciumdioxidpartikel (C) 5 Gew.-% oder mehr und 20 Gew.-% oder weniger der Gesamtmasse der feinen Siliciumdioxidpartikel (A) und (C) beträgt.
Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das eine oder mehrere Arten von Oxidationsmitteln (D) aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einem Peroxid, einem Perchlorat, einem Chlorat, einem Persulfat, einem Perphosphat und einem Periodat besteht.
Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenmoduls, das folgendes aufweist: Aufbringen des Beschichtungsmittels für ein Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auf die Oberfläche eines Solarzellenmoduls auf der Licht empfangenden Seite und Trocknen des Beschichtungsmittels bei Raumtemperatur und einer Geschwindigkeit des Luftstroms von 0,5 bis 30 m/s, um eine Antireflexionsschicht zu erzeugen.
Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenmoduls, das die folgenden Schritt aufweist: Erzeugen einer ersten Schicht einer Antireflexionsschicht durch Aufbringen einer Dispersion, die 5 Gew.-% oder weniger Feststoffanteil aufweist, wobei die Dispersion durch Dispergieren feiner Siliciumdioxidpartikel (A) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 15 nm oder weniger in einem wässrigen Medium erzeugt worden ist, auf die Oberfläche eines Solarzellenmoduls auf der Licht empfangenden Seite und Trocknen der Dispersion; und außerdem Erzeugen einer zweiten Schicht der Antireflexionsschicht durch Aufbringen des Beschichtungsmittels für ein Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auf die erste Schicht der Antireflexionsschicht und anschließendes Trocknen des Beschichtungsmittels bei Raumtemperatur und einer Geschwindigkeit des Luftstroms von 0,5 bis 30 m/s.
Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenmoduls, das die folgenden Schritte aufweist. Erzeugen einer ersten Schicht einer Antireflexionsschicht durch Aufbringen einer Dispersion, die 5 Gew.-% oder weniger Feststoffanteil aufweist, wobei die Dispersion durch Dispergieren feiner Siliciumdioxidpartikel (A) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 15 nm oder weniger und einer oder mehrerer Arten von Oxidationsmitteln (D), die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einem Peroxid, einem Perchlorat, einem Chlorat, einem Persulfat, einem Perphosphat und einem Periodat besteht, in einem wässrigen Medium erhalten wurde, auf die Oberfläche eines Solarzellenmoduls auf der Licht empfangenden Seite und Trocknen der Dispersion; und außerdem Erzeugen einer zweiten Schicht der Antireflexionsschicht durch Aufbringen des Beschichtungsmittels für ein Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auf die erste Schicht der Antireflexionsschicht und anschließendes Trocknen des Beschichtungsmittels bei Raumtemperatur bei einer Geschwindigkeit des Luftstroms von 0,5 bis 30 m/s.