DE112022004003T5 - Glassubstrat für die weltraumbasierte solarstromerzeugung - Google Patents

Glassubstrat für die weltraumbasierte solarstromerzeugung Download PDF

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Nippon Electric Glass Co Ltd
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Abstract

Es wird ein Glassubstrat bereitgestellt, das die Solarisation unterdrücken kann und auch die durch intensives ultraviolettes Licht verursachte Verschlechterung eines Harzes unterdrücken kann, selbst wenn das Glassubstrat dünner gemacht wird. Ein Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Foliendicke von 0,2 mm oder weniger auf und weist einen Gehalt an TiO2von 0,001 Massenprozent bis 10 Massenprozent in einer Glaszusammensetzung auf.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Glassubstrat zur Erzeugung von Solarstrom im Weltraum.
  • Stand der Technik
  • In den letzten Jahren wurden aktiv Kommunikationsnetze unter Verwendung von Satelliten aufgebaut. Als Stromversorgungsquellen für diese Satelliten wurde die Nutzung der Solarstromerzeugung untersucht. Als Solarzelle, die für die Solarstromerzeugung verwendet wird, sind verschiedene Typen bekannt, die auf polykristallinem Si, monokristallinem Si, einer Dünnschichtverbindung, GaAs und dergleichen basieren. Darüber hinaus ist in jeder dieser Solarzellen ein Deckglas zum Schutz einer Vorrichtung durch eine Harzschicht mit einer Stromerzeugungsvorrichtung verbunden (siehe Patentliteratur 1 und 2).
  • Zitatliste
    • Patentliteratur 1: JP 2002-173098 A
    • Patentliteratur 2: JP 2022-089141 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Wenn die Solarzelle über einen längeren Zeitraum verwendet wird, taucht das Problem auf, dass sich das Deckglas durch ultraviolettes Licht verfärbt und die Intensität des auf eine Solarzellenvorrichtung abgestrahlten Sonnenlichts abnimmt, was zur Folge hat, dass die gewünschte Umwandlungseffizienz nicht erreicht wird (das Problem wird im Folgenden als „Solarisierung“ bezeichnet).
  • Darüber hinaus besteht ein weiteres Problem darin, dass ein zwischen dem Deckglas und der Stromerzeugungsvorrichtung verwendetes Harz durch Bestrahlung mit intensivem ultraviolettem Licht (beispielsweise ultraviolettem Licht mit einer Wellenlänge von 250 nm) während des Aufenthalts im Weltraum beschädigt wird, mit dem Ergebnis, dass die Effizienz der Stromerzeugung sinkt. Insbesondere muss ein Glassubstrat dünner gemacht werden, damit das Glassubstrat in den Weltraum gebracht werden kann, aber seine Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht wird aufgrund des Ausdünnens erhöht, was die Verschlechterung des Harzes beschleunigt.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Umstände gemacht und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Glassubstrat bereitzustellen, das die Solarisation unterdrücken kann und auch die durch intensives ultraviolettes Licht verursachte Verschlechterung eines Harzes unterdrücken kann, wenn das Glassubstrat dünner gemacht wird.
  • Lösung des Problems
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben verschiedene Untersuchungen durchgeführt und als Ergebnis herausgefunden, dass das oben genannte technische Ziel erreicht werden kann, indem als wesentliche Komponente mindestens eines von TiO2 oder CeO2 in einer geeigneten Menge in eine Glaszusammensetzung eines Glassubstrats für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum eingeführt wird. Somit wird die Erkenntnis als die vorliegende Erfindung vorgeschlagen.
  • Bei einem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird TiO2 als wesentliche Komponente in eine Glaszusammensetzung eingebracht und so kann das oben genannte technische Ziel erreicht werden. Das heißt, gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum bereitgestellt, das eine Foliendicke von 0,2 mm oder weniger und einen Gehalt an TiO2 von 0,001 Massenprozent bis 10 Massenprozent in einer Glaszusammensetzung aufweist.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat einen Gehalt an TiO2 von 0,005 bis 0,005 Massenprozent bis 10 Massenprozent in der Glaszusammensetzung aufweist und das Glassubstrat, wenn die Foliendicke durch „t“ und der Gehalt an TiO2 in der Glaszusammensetzung durch B repräsentiert wird, ein Verhältnis B/t von 5 Massenprozent/ mm oder mehr aufweist.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat eine Foliendicke von 0,2 mm oder weniger aufweist und als Glaszusammensetzung, in Massenprozent, 50 % bis 80 % SiO2, 3 % bis 25 % Al2O3, 0 % bis 20 % B2O3, 0 % bis 25 % Li2O+Na2O+ K2O, 0 % bis 20 % MgO, 0 % bis 20 % CaO, 0 % bis 20 % SrO, 0 % bis 20 % BaO, 0 % bis 1 % As2O3, 0,0001 % bis 2 % SnO2, und 0,005 % bis 10 % TiO2 umfasst.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem der ersten bis dritten Aspekte der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat ein Massenverhältnis SnO2/(As2O3+SnO2) von 0,90 bis 1 in der Glaszusammensetzung aufweist.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat, wenn die Foliendicke durch „t“ repräsentiert wird und ein Massenverhältnis SnO2/(As2O3+SnO2) in der Glaszusammensetzung durch A repräsentiert wird, ein Verhältnis A/t von 1/mm oder mehr aufweist.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat, wenn eine Durchlässigkeit des Glassubstrats bei einer Wellenlänge von 300 nm bei einer Dicke von 0,05 mm nach Bestrahlung mit ultraviolettem Licht bei 254 nm (13 mW) durch t300 (%) repräsentiert wird und eine Durchlässigkeit des Glassubstrats bei einer Wellenlänge von 300 nm und einer Dicke von 0,05 mm vor der Bestrahlung mit ultraviolettem Licht durch T300 (%) repräsentiert wird, einen Wert für T300-t300 von 3 % oder weniger aufweist.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem der ersten bis sechsten Aspekte der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat eine Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 250 nm und einer Dicke von 0,05 mm von 30 % oder weniger aufweist.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem der ersten bis siebten Aspekte der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat eine durchschnittliche Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 400 nm bis 1.000 nm bei einer Dicke von 0,05 mm von 90 % oder mehr aufweist.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem der ersten bis achten Aspekte der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat eine Dichte von 2,80 g/cm3 oder weniger aufweist. Hierin bezieht sich die „Dichte“ auf einen Wert, der durch Messung mit einem bekannten Archimedes-Verfahren ermittelt wird.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem der ersten bis neunten Aspekte der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat eine Liquidusviskosität von 104,0 dPa·s oder mehr aufweist. Hierin bezieht sich die „Liquidusviskosität“ auf die Viskosität von Glas bei einer Liquidustemperatur.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem der ersten bis zehnten Aspekte der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat einen Wärmeausdehnungskoeffizienten bei von 30 °C bis 380 °C von 25 × 10-7/°C bis 90 × 10-7/°C aufweist. Hier bezieht sich der „Wärmeausdehnungskoeffizient“ auf einen Wert, der durch Messung eines durchschnittlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bei von 30 °C bis 380 °C mit einem Dilatometer erhalten wird.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung in dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem der ersten bis elften Aspekte der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat einen Gehalt von Fe2O3 von 500 Massen-ppm oder weniger aufweist.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem der ersten bis zwölften Aspekte der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat durch ein Überlauf-Down-Draw-Verfahren gebildet ist.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem der ersten bis dreizehnten Aspekte der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat als Glaszusammensetzung, in Massenprozent, 50 % bis 80 % SiO2, 3 % bis 20 % Al2O3, 0 % bis 20 % B2O3, 5 % bis 20 % Li2O+Na2O+K2O, 0 % bis 20 % MgO, 0 % bis 20 % CaO, 0 % bis 20 % SrO, 0 % bis 20 % BaO, 0 % bis 1 % As2O3, 0,0001 % bis 2 % SnO2 und 2 % bis 10 % TiO2 umfasst.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung in dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Glassubstrat als Glaszusammensetzung, in Massenprozent, 50 % bis 80 % SiO2, 3 % bis 25 % Al2O3, 0 % bis 20 % B2O3, 0,01 % bis 25 % Li2O+Na2O+K2O, 0 % bis 20 % MgO, 0 % bis 20 % CaO, 0 % bis 20 % SrO, 0 % bis 20 % BaO, 0 % bis 1 % As2O3, 0,0001 % bis 2 % SnO2, 0,001 % bis 10 % TiO2 und 0,001 % bis 10 % CeO2 umfasst.
  • Darüber hinaus wird in einem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung CeO2 als wesentliche Komponente in eine Glaszusammensetzung eingebracht, und somit kann das oben genannte technische Ziel erreicht werden. Das heißt, gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum bereitgestellt, das eine Foliendicke von 0,2 mm oder weniger aufweist und als Glaszusammensetzung, in Massenprozent, 54 % bis 80 % SiO2, 4 % bis 25 % Al2O3, 0,1 % bis 20 % B2O3, 0 % bis 25 % Li2O+Na2O+K2O, 0 % bis 20 % MgO, 0 % bis 20 % CaO, 0 % bis 20 % SrO, 0 % bis 20 % BaO, 0 % bis 1 % As2O3, 0,0001 % bis 2 % SnO2, 0 % bis 10 % TiO2 und 0,001 % bis 10 % CeO2 umfasst.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Ein Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst bevorzugt als Glaszusammensetzung, in Massenprozent, 50 % bis 80 % SiO2, 3 % bis 25 % Al2O3, 0 % bis 20 % B2O3, 0 % bis 25 % Li2O+Na2O+K2O, 0 % bis 20 % MgO, 0 % bis 20 % CaO, 0 % bis 20 % SrO, 0 % bis 20 % BaO, 0 % bis 1 % As2O3, 0,0001 % bis 2 % SnO2 und 0,001 % bis 10 % TiO2. Darüber hinaus weist ein Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung bevorzugt eine Foliendicke von 0,2 mm oder weniger auf und umfasst als Glaszusammensetzung, in Massenprozent, 54 % bis 80 % SiO2. 4 % bis 25 % Al2O3, 0,1 % bis 20 % B2O3, 0 % bis 25 % Li2O+Na2O+K2O, 0 % bis 20 % MgO, 0 % bis 20 % CaO, 0 % bis 20 % SrO, 0 % bis 20 % BaO, 0 % bis 1 % As2O3, 0,0001 % bis 2 % SnO2, 0 % bis 10 % TiO2 und 0,001 % bis 10 % CeO2. Die Gründe, warum die Inhaltsbereiche der Komponenten wie oben beschrieben begrenzt sind, werden im Folgenden beschrieben. In der folgenden Beschreibung steht der Ausdruck „%“ für „Massenprozent“, sofern es nicht anders angegeben ist.
  • SiO2 ist eine Komponente, die ein Netzwerk bildet. Der Gehalt davon beträgt bevorzugt 50 % bis 80 %, 53 % bis 75 % oder 54 % bis 70 %, besonders bevorzugt 55 % bis 65 %. Wenn der Gehalt an SiO2 hoch ist, besteht die Tendenz, dass die Viskosität bei hoher Temperatur zunimmt, was zur Folge hat, dass die Schmelzbarkeit verringert wird, und Entglasungskerne aus Cristobalit neigen zur Ausfällung. Wenn hingegen der Gehalt an SiO2 gering ist, verringert sich die Witterungsbeständigkeit und die Vitrifizierung wird schwierig.
  • Al2O3 ist eine Komponente, die einen unteren Kühlpunkt und einen Elastizitätsmodul erhöht und die Ausfällung der Entglasungskernen aus Cristobalit unterdrückt. Der Gehalt davon beträgt bevorzugt 3 % bis 25 %, 4 % bis 24 %, 5 % bis 23 %, 6 % bis 21 %, 7 % bis 20 %, 9 % bis 19 % oder 11 % % bis 18 %, besonders bevorzugt von 13 % bis 17 %. Wenn der Gehalt an Al2O3 groß ist, besteht die Tendenz, dass die Liquidustemperatur ansteigt, mit der Folge, dass es schwierig wird, Glas in eine dünne Folie zu formen. Wenn hingegen der Gehalt an Al2O3 gering ist, besteht die Tendenz, dass der untere Kühlpunkt und der Elastizitätsmodul verringert werden und die Viskosität bei hoher Temperatur erhöht wird, mit dem Ergebnis, dass die Schmelzbarkeit verringert wird.
  • B2O3 ist eine Komponente, die als schmelzbeschleunigende Komponente wirkt und die Viskosität verringert, so dass die Schmelzbarkeit verbessert wird. Der Gehalt davon beträgt bevorzugt 0 % bis 20 %, 0,1 % bis 18 %, 0,5 % bis 17 %, 1 % bis 16 %, 3 % bis 15 %, 5 % bis 14 %, 6 % bis 13 %, oder von 7 % bis 12 %, besonders bevorzugt von 8 % bis 11 %. Wenn der Gehalt an B2O3 hoch ist, besteht die Tendenz, dass der untere Kühlpunkt und der Elastizitätsmodul verringert werden und die Witterungsbeständigkeit verringert wird. Wenn hingegen der Gehalt an B2O3 gering ist, erhöht sich die Liquidustemperatur, was zur Folge hat, dass es schwierig wird, das Glas in eine dünne Folie zu formen. Darüber hinaus besteht die Tendenz, dass die Viskosität bei hoher Temperatur ansteigt, was zur Folge hat, dass die Schmelzbarkeit verringert wird. Darüber hinaus kann eine Glasoberfläche fehlerhaft sein.
  • Li2O, Na2O und K2O sind jeweils eine Komponente, die einen Wärmeausdehnungskoeffizienten steuert und die Viskosität bei hoher Temperatur verringert. Der Gesamtgehalt dieser Komponenten (Li2O+Na2O+K2O) beträgt bevorzugt 0 % bis 25 %, 0,001 % bis 20 %, 1 % bis 19 %, 3 % bis 18 %, 5 % bis 18 %, von 8 % bis 18 %, oder von 10 % bis 17 %, besonders bevorzugt von 12 % bis 17 %. Wenn der Gesamtgehalt dieser Komponenten groß ist, verringert sich der untere Kühlpunkt, was zur Folge hat, dass die Wärmebeständigkeit verringert wird. Darüber hinaus wird der Wärmeausdehnungskoeffizient übermäßig erhöht und seine Anpassungseigenschaft an den Wärmeausdehnungskoeffizient eines peripheren Elements kann beeinträchtigt werden. Der Gehalt an Li2O beträgt bevorzugt 0 % bis 10 %, 0 % bis 8 %, 0 % bis 5 %, 0 % bis 3 %, oder 0 % bis 1 %, besonders bevorzugt 0 % bis 0,5 %. Der Gehalt an Na2O beträgt bevorzugt 0 % bis 25 %, 0,1 % bis 24 %, 1 % bis 22 %, 3 % bis 21 %, 5 % bis 20 %, 8 % bis 18 % oder weniger 10 % bis 17 %, besonders bevorzugt 12 % bis 16 %. Der Gehalt an K2O beträgt bevorzugt 0 % bis 10 %, 0 % bis 8 %, 0 % bis 5 %, 0 % bis 3 %, oder 0 % bis 1 %, besonders bevorzugt 0,1 % bis 0,5 %.
  • MgO ist eine Komponente, die die Schmelzbarkeit verbessert, ohne den unteren Kühlpunkt zu senken. Der Gehalt davon beträgt bevorzugt 0 % bis 20 %, 0 % bis 15 %, 0 % bis 12 %, 0 % bis 10 %, 0 % bis 7 %, 0 % bis 5 % oder 0,1 % % bis 3 %, besonders bevorzugt von 0,5 % bis 2 %. Wenn der Gehalt an MgO groß ist, erhöht sich die Liquidustemperatur, was zur Folge hat, dass es schwierig wird, das Glas in eine dünne Folie zu formen. Darüber hinaus wird der Wärmeausdehnungskoeffizient erhöht und seine Anpassungseigenschaft an den Wärmeausdehnungskoeffizient eines peripheren Elements wird beeinträchtigt. Darüber hinaus wird die Dichte erhöht. Wenn dagegen der Gehalt an MgO gering ist, werden der untere Kühlpunkt und der Elastizitätsmodul verringert und die Viskosität bei hoher Temperatur erhöht, was zur Folge hat, dass es schwierig wird, das Glas zu schmelzen.
  • CaO ist eine Komponente, die die Schmelzbarkeit verbessert, ohne den unteren Kühlpunkt zu senken. Der Gehalt davon beträgt bevorzugt 0 % bis 20 %, 0,01 % bis 18 %, 0,1 % bis 15 %, 1 % bis 12 % oder 2 % bis 10 %, besonders bevorzugt 3 % bis 9 %. Wenn der Gehalt an CaO hoch ist, erhöht sich die Liquidustemperatur, was zur Folge hat, dass es schwierig wird, das Glas zu formen. Darüber hinaus wird der Wärmeausdehnungskoeffizient erhöht und seine Anpassungseigenschaft an den Wärmeausdehnungskoeffizient eines peripheren Elements wird beeinträchtigt. Darüber hinaus wird die Dichte erhöht. Wenn hingegen der Gehalt an CaO gering ist, werden der untere Kühlpunkt und der Elastizitätsmodul verringert und die Viskosität bei hoher Temperatur erhöht, mit der Folge, dass es schwierig wird, das Glas zu schmelzen.
  • SrO ist eine Komponente, die die Schmelzbarkeit verbessert, ohne den unteren Kühlpunkt zu senken. Der Gehalt davon beträgt bevorzugt 0 % bis 20 %, 0,001 % bis 15 %, 0,1 % bis 12 %, 0,3 % bis 9 % oder 0,4 % bis 8 %, besonders bevorzugt 0,5 % bis 7 %. Wenn der Gehalt an SrO groß ist, erhöht sich die Liquidustemperatur, was zur Folge hat, dass es schwierig wird, das Glas zu formen. Darüber hinaus wird der Wärmeausdehnungskoeffizient erhöht und seine Anpassungseigenschaft an den Wärmeausdehnungskoeffizient eines peripheren Elements wird beeinträchtigt. Darüber hinaus wird die Dichte erhöht. Wenn hingegen der Gehalt an SrO gering ist, werden der untere Kühlpunkt und der Elastizitätsmodul verringert und die Viskosität bei hoher Temperatur erhöht, mit der Folge, dass es schwierig wird, das Glas zu schmelzen.
  • BaO ist eine Komponente, die die Viskosität bei hoher Temperatur reduziert, so dass sich die Schmelzbarkeit verbessert, ohne den unteren Kühlpunkt zu senken. Darüber hinaus ist BaO eine Komponente, die den Elastizitätsmodul erhöht. Wenn der Gehalt an BaO hingegen hoch ist, erhöht sich die Liquidustemperatur, was dazu führen kann, dass es schwierig werden kann, das Glas zu formen. Darüber hinaus erhöht sich der Wärmeausdehnungskoeffizient und seine Anpassungseigenschaft an den Wärmeausdehnungskoeffizient eines peripheren Elements kann beeinträchtigt werden. Darüber hinaus kann die Dichte erhöht werden. Dementsprechend beträgt der Gehalt an BaO bevorzugt 0 % bis 20 %, 0 % bis 15 %, 0 % bis 10 %, 0 % bis 8 %, oder 0 % bis 5 %, besonders bevorzugt 0 % bis 10 % 3%.
  • Erdalkalimetalloxide wie MgO, CaO, SrO und BaO können jeweils die Schmelzbarkeit und Entglasungsbeständigkeit verbessern, indem sie gemischt werden, um in das Glassubstrat eingearbeitet zu werden. Wenn jedoch der Gehalt dieser Komponenten groß ist, besteht die Tendenz, dass die Dichte zunimmt, und es wird schwierig, eine Gewichtseinsparung des Glassubstrats zu erreichen. Dementsprechend beträgt der Gesamtgehalt der Erdalkalioxide (MgO+CaO+SrO+BaO) bevorzugt 0 % bis 30 %, 0 % bis 25 %, 0 % bis 20 %, 0 % bis 18 %, von 0 % bis 15 %, oder von 0 % bis 12 %, besonders bevorzugt von 0 % bis 10 %.
  • Der Gesamtgehalt an CaO, SrO und BaO, das heißt CaO+SrO+BaO, beträgt bevorzugt 0 % bis 10 %, 0 % bis 7 %, 0 % bis 8 %, 0 % bis 5 % %, von 0 % bis 3 %, von 0 % bis 2 %, oder von 0 % bis 1 %, besonders bevorzugt von 0 % bis 0,1 %. Wenn der Gehalt dieser Komponenten groß ist, besteht die Tendenz, dass die Dichte zunimmt, und es wird schwierig, eine Gewichtseinsparung des Glassubstrats zu erreichen. Der Gehalt an Fe2O3 beträgt 0 % bis 0,05 %, bevorzugt 0,0001 % bis 0,05 %, 0,0001 % bis 0,03 % oder 0,005 % bis 0,02 %, besonders bevorzugt 0,005 % bis 0,015 %. Wenn der Gehalt an Fe2O3 hoch ist, wird die Durchlässigkeit für sichtbares Licht übermäßig verringert und die Menge an Sonnenlicht, die auf eine Solarzellenvorrichtung abgestrahlt wird, wird verringert. Außerdem ist es wahrscheinlich, dass es zu Solarisation kommt. Wenn der Gehalt an Fe2O3 gering ist, erhöht sich die Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht, was zu einer Verschlechterung eines auf dem Substrat vorhandenen Harzes führt, was zur Folge haben kann, dass die Lebensdauer einer Solarzelle verkürzt wird.
  • As2O3 ist ein Läutermittel, aber eine Komponente, die die Solarisation fördert. Der Gehalt davon beträgt bevorzugt 0 % bis 1 %, 0 % bis 0,8 %, 0 % bis 0,5 % oder 0 % bis 0,3 %, besonders bevorzugt 0 % bis 0,005 %.
  • SnO2 ist eine Komponente, die die Solarisation unterdrückt. Der Gehalt an SnO2 beträgt bevorzugt 0,0001 % bis 2 %, 0,001 % bis 1,5 %, 0,01 % bis 1 %, oder 0,05 % bis 0,5 %, besonders bevorzugt 0,05 % bis 0,3 %. Wenn der Gehalt an SnO2 hoch ist, neigt die Entglasungsbeständigkeit dazu, sich zu verringern. Wenn der Gehalt an SnO2 hingegen gering ist, wird es schwierig, den oben genannten Effekt zu erzielen. Als Quelle für SnO2 kann ein SnO2-Rohmaterial verwendet werden, SnO2 kann jedoch aus einer Spurenkomponente in einen anderen Rohstoff oder dergleichen eingearbeitet werden.
  • Um zuverlässig eine unterdrückende Wirkung auf die Solarisation zu zeigen, ist es wichtig, ein Massenverhältnis SnO2/(As2O3+SnO2) streng zu regulieren. Ein Wert für das Massenverhältnis SnO2/(As2O3+SnO2) beträgt bevorzugt 0,001 bis 1, 0,01 bis 1, 0,1 bis 1, 0,3 bis 1, 0,5 bis 1, 0,7 bis 1 oder 0,9 bis 1, besonders bevorzugt 1.
  • TiO2 und CeO2 sind jeweils eine Komponente, die die Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht verringert und eine unterdrückende Wirkung auf die Solarisation aufweist. Dementsprechend umfasst das Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum bei jedem Aspekt der vorliegenden Erfindung mindestens eines von TiO2 oder CeO2 in der Glaszusammensetzung. Dementsprechend beträgt der Gesamtgehalt an TiO2 und CeO2, also TiO2+CeO2, 0,001 % bis 20 %, 0,005 % bis 18 %, 0,01 % bis 15 %, 0,02 % bis 14 %, 0,1 % bis 13 %, von 0,5 % bis 12 %, von 1 % bis 11 %, von 2 % bis 10 %, oder von mehr als 2,5 % bis 8 %, insbesondere von mehr als 3 % bis 7 %. Wenn „TiOz+CeOz“ zu groß ist, neigt die Entglasungsbeständigkeit dazu, sich zu verringern.
  • TiO2 ist eine Komponente, die die Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht verringert und eine unterdrückende Wirkung auf die Solarisation aufweist. Der Gehalt an TiO2 beträgt bevorzugt von 0 % bis 10 %, von 0,001 % bis 10 %, von 0,005 % bis 9,5 %, von 0,01 % bis 9 %, von 0,015 % bis 8,8 %, von 0,02 % bis 8,5 %, von 0,1 % % bis 8 %, von 0,3 % bis 7,5 %, von mehr als 0,4 % bis 7 %, von 0,5 % bis 7 %, von 0,8 % bis 6,5 %, von 1 % bis 6 %, von 1,5 % bis 5,5 %, oder von 1,8 % bis 5 %, besonders bevorzugt von 2 % bis 4,5 %. Wenn der Gehalt an TiO2 hoch ist, neigt die Entglasungsbeständigkeit dazu, sich zu verringern. Darüber hinaus kann die Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich verringert sein. Das Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst TiO2 als wesentliche Komponente (d. h. der Gehalt an TiO2 beträgt 0,001 % oder mehr). Indessen umfasst das Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß dem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung CeO2 als wesentliche Komponente und muss in diesem Fall TiO2 nicht als wesentliche Komponente umfassen.
  • CeO2 ist eine Komponente, die die Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht verringert und eine unterdrückende Wirkung auf die Solarisation aufweist. Der Gehalt davon beträgt bevorzugt 0 % bis 10 %, 0,001 % bis 9 %, 0,02 % bis 8 %, 0,1 % bis 7,5 %, 0,3 % bis 7 %, 0,5 % bis 6 %, 0,8 % bis 6,5 %, von 1 % bis 6 %, von 1,5 % bis 5,5 %, oder von 1,8 % bis 5 %, besonders bevorzugt von 2 % bis 4,5 %. Wenn der Gehalt an CeO2 hoch ist, neigt die Entglasungsbeständigkeit dazu, sich zu verringern. Darüber hinaus kann die Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich verringert sein. Das Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst als Glaszusammensetzung TiO2 als wesentliche Komponente und muss in diesem Fall CeO2 nicht als wesentliche Komponente umfassen. Indessen umfasst das Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß dem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt TiO2 als Glaszusammensetzung und umfasst in diesem Fall CeO2 als wesentliche Komponente (d. h. der Gehalt an CeO2 beträgt 0,001 % oder mehr).
  • Zusätzlich zu den oben genannten Komponenten können betreffend den Gesamtgehalt weitere Komponenten hinzugefügt werden.
  • ZnO ist eine Komponente, die den Elastizitätsmodul erhöht und die Schmelzbarkeit verbessert. Der Gehalt davon beträgt bevorzugt 0 % bis 10 %, stärker bevorzugt 0 % bis 5 %, noch stärker bevorzugt 0 % bis 3 %, besonders bevorzugt 0 % bis 1 %, am meisten bevorzugt 0 % bis 0,5 %. Wenn der Gehalt an ZnO groß ist, neigen die die Dichte und der Wärmeausdehnungskoeffizient dazu, anzusteigen. Darüber hinaus besteht die Tendenz, dass der Entglasungswiderstand und der untere Kühlpunkt verringert werden.
  • ZrO2 ist eine Komponente, die die Witterungsbeständigkeit verbessert. Der Gehalt davon beträgt bevorzugt 0 % bis 2 %, stärker bevorzugt 0 % bis 1 %, noch stärker bevorzugt 0 % bis 0,5 %, besonders bevorzugt 0 % bis 0,2 %, am meisten bevorzugt 0,001 % bis 0,1 %. Wenn der Gehalt an ZrO2 hoch ist, besteht die Tendenz zur Ausfällung von Entglasungskernen aus Zirkon.
  • Sb2O3 ist eine Komponente, die als Läutermittel wirkt. Der Gehalt davon beträgt bevorzugt 0 % bis 2 %, stärker bevorzugt 0 % bis 1,5 %, noch stärker bevorzugt 0 % bis 1 %, besonders bevorzugt 0 % bis 0,5 %. Wenn der Gehalt an Sb2O3 groß ist, besteht die Tendenz, dass die Dichte zunimmt.
  • Cl ist eine Komponente, die als Läutermittel wirkt. Der Gehalt davon beträgt bevorzugt 0 % bis 1 %, besonders bevorzugt 0 % bis 0,5 %. Wenn der Gehalt an Cl hoch ist, nimmt die Verdunstung aus einer Glasschmelze zu und Schlieren neigen dazu, sich zu bilden.
  • Seltenerdoxide wie Nb2O5 und La2O3 sind jeweils eine Komponente, die den Elastizitätsmodul erhöht. Allerdings sind die Rohstoffe dafür an sich teuer und die Seltenerdoxide sind jeweils auch eine Komponente, die die Entglasungsbeständigkeit verringert. Dementsprechend beträgt der Gehalt an Seltenerdoxiden bevorzugt 3 % oder weniger, 2 % oder weniger, 1 % oder weniger, insbesondere 0,5 % oder weniger.
  • Das Glassubstrat zur Erzeugung von Solarstrom im Weltraum der vorliegenden Erfindung weist eine Foliendicke von 0,2 mm oder weniger, bevorzugt 0,15 mm oder weniger, 0,1 mm oder weniger, 0,07 mm oder weniger oder 0,05 mm oder weniger, besonders bevorzugt 0,04 mm oder weniger auf. Mit abnehmender Foliendicke kann eine größere Gewichtseinsparung des Glassubstrats erreicht werden.
  • Wenn bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum der vorliegenden Erfindung die Foliendicke durch „t“ repräsentiert wird und das Massenverhältnis SnO2/(As2O3+SnO2) in der Glaszusammensetzung durch A repräsentiert wird, beträgt ein Verhältnis A/t bevorzugt 1/mm oder mehr, 3/mm oder mehr, 5/mm oder mehr, 7/mm oder mehr, 10/mm oder mehr oder 12/mm oder mehr, besonders bevorzugt von 15/mm bis 1.000/mm. Wenn das Verhältnis A/t zu niedrig ist, wird es für das Glassubstrat schwierig, sowohl Solarisationsbeständigkeit als auch Gewichtseinsparung zu erreichen.
  • Wenn bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum der vorliegenden Erfindung die Foliendicke durch „t“ repräsentiert wird und der Gehalt an TiO2 in der Glaszusammensetzung durch B repräsentiert wird, beträgt das Verhältnis B/t bevorzugt 5 Massenprozent/mm oder mehr, 8 Massenprozent/mm oder mehr, 10 Massenprozent/mm oder mehr, 15 Massenprozent/mm oder mehr, 20 Massenprozent/mm oder mehr, 25 Massenprozent/mm oder mehr, 30 Massenprozent/mm oder mehr, 35 Massenprozent/mm oder mehr, 40 Massenprozent/mm oder mehr, 42 Massenprozent/mm oder mehr, 45 Massenprozent/mm oder mehr, 50 Massenprozent/mm oder mehr, 52 Massenprozent/mm oder mehr, 55 Massenprozent/mm oder mehr, 58 Massenprozent/mm oder mehr, 60 Massenprozent/mm oder mehr, 62 Massenprozent/mm oder mehr, 65 Massenprozent/mm oder mehr, oder 68 Massenprozent/mm oder mehr, besonders bevorzugt von 70 Massenprozent/mm bis 1.000 Massenprozent/mm. Wenn das Verhältnis B/t zu niedrig ist, wird es in dem Fall, bei dem die Foliendicke des Glassubstrats verringert wird (beispielsweise 0,2 mm oder weniger), schwierig, eine ausreichende Abschirmeigenschaft gegen ultraviolettes Licht und eine ausreichende Solarisationsbeständigkeit zu erhalten.
  • Das Glassubstrat zur Erzeugung von Solarstrom im Weltraum der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt eine unpolierte Oberfläche auf. Die theoretische Festigkeit von Glas ist ursprünglich extrem hoch, jedoch kommt es häufig schon bei einer Spannung, die weit unter der theoretischen Festigkeit liegt, zum Bruch. Dies liegt daran, dass nach der Formung des Glases, beispielsweise in einem Polierschritt, schrittweise ein kleiner Defekt namens Griffith-Fehler auf der Oberfläche eines Glassubstrats erzeugt wird. Wenn die Oberfläche des Glassubstrats, insbesondere die Gesamtheit beider Oberflächen davon, unpoliert ist, ist die ursprüngliche mechanische Festigkeit des Glassubstrats weniger anfällig für eine Beeinträchtigung und das Glassubstrat ist weniger anfällig für Brüche. Darüber hinaus kann, wenn die Oberfläche des Glassubstrats unpoliert ist, der Polierschritt in einem Produktionsprozess für das Glassubstrat weggelassen werden und somit können die Produktionskosten des Glassubstrats reduziert werden. Darüber hinaus kann an der Schnittfläche des Glassubstrats eine Anfasbearbeitung, Ätzbearbeitung oder dergleichen durchgeführt werden, um zu verhindern, dass es zu Brüchen an der Schnittfläche des Glassubstrats kommt.
  • Das Glassubstrat für die Solarstromerzeugung im Weltraum der vorliegenden Erfindung kann wie folgt hergestellt werden: Glasrohmaterialien, die so gemischt werden, dass sie eine gewünschte Glaszusammensetzung ergeben, werden in einen kontinuierlichen Schmelzofen geladen und zum Schmelzen auf eine Temperatur von etwa 1.500 °C bis 1.600 °C erhitzt und geläutert. Danach wird das geschmolzene Glas einer Formungsvorrichtung zugeführt und in eine Scheibenform geformt, gefolgt von Tempern.
  • Das Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt durch ein Überlauf-Abwärtsziehverfahren gebildet. Wenn das Glassubstrat durch ein Überlauf-Abwärtsziehverfahren geformt wird, kann ein Glassubstrat mit zufriedenstellender Oberflächenqualität ohne Polieren hergestellt werden. Der Grund dafür ist wie folgt: Im Fall des Überlauf-Abwärtsziehverfahrens wird eine Oberfläche, die als Oberfläche des Glassubstrats dienen soll, nicht mit der Oberfläche eines wannenförmigen feuerfesten Materials in Kontakt gebracht und wird in dem Zustand einer freien Oberfläche geformt, und somit kann das Glassubstrat mit zufriedenstellender Oberflächenqualität ohne Polieren hergestellt werden. Hierbei ist das Überlauf-Abwärtsziehverfahren ein Verfahren, bei dem geschmolzenes Glas von beiden Seiten einer hitzebeständigen wannenförmigen Struktur überläuft und die überfließenden geschmolzenen Gläser einem Abwärtsziehen unterzogen werden, während die geschmolzenen Gläser am unteren Ende der wannenförmigen Struktur zusammengeführt werden, um so ein Glassubstrat herzustellen.
  • Als Formverfahren können verschiedene andere Verfahren als das Überlauf-Abwärtsziehverfahren eingesetzt werden. Beispielsweise können verschiedene Formverfahren, etwa ein Float-Verfahren, ein Slot-Down-Verfahren, ein Re-Draw-Verfahren, ein Roll-Out-Verfahren und ein Pressverfahren angewendet werden.
  • Das Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum der vorliegenden Erfindung kann je nach Bedarf beispielsweise einer Oberflächenbearbeitung wie etwa der Bereitstellung eines Films oder einer mechanischen Bearbeitung wie etwa Schneiden oder Bohren unterzogen werden. Beispielsweise kann eine Antireflexionsfolie als ein Film verwendet werden, der bei der Oberflächenbearbeitung eingesetzt werden kann. Durch die Verwendung eines solchen Films kann der Reflexionsverlust des Glassubstrats verringert werden.
  • Darüber hinaus wird es bevorzugt, dass die Ausbildung einer Druckspannungsschicht durch Ionenaustausch in der Oberfläche des Glassubstrats für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum der vorliegenden Erfindung verhindert wird, da verschiedene optische Eigenschaften des Glassubstrats beeinträchtigt werden können, und wenn die Foliendicke gering ist, kann es zu einer stärkeren Verformung des Glassubstrats kommen.
  • Das Glassubstrat zur Erzeugung von Solarstrom im Weltraum gemäß der vorliegenden Erfindung erfüllt bevorzugt die folgenden Eigenschaften.
  • „T300-t300“ ist ein Parameter, der sich auf die Solarisationsbeständigkeit für nah-ultraviolettes Licht (bei einer Wellenlänge von 200 nm bis 380 nm) bezieht. Hierin bezieht sich „T300“ auf die Durchlässigkeit (%) des Glassubstrats bei einer Wellenlänge von 300 nm bei einer Dicke von 0,05 mm und „t300“ bezieht sich auf die Durchlässigkeit (%) des Glassubstrats bei einer Wellenlänge von 300 nm bei einer Dicke von 0,05 mm, nachdem das Glassubstrat 23 Stunden lang mit ultraviolettem Licht bei 254 nm (13 mW/cm2) bestrahlt wurde. Darüber hinaus bezieht sich „T300-t300“ auf einen Wert, der durch Subtraktion von t300 von T300 erhalten wird. Ein Wert für T300-t300 beträgt bevorzugt 3 % oder weniger, 2,5 % oder weniger, 2 % oder weniger, 1,8 % oder weniger, 1,5 % oder weniger, 1,2 % oder weniger, 1,0 % oder weniger, 0,8 % oder weniger, 0,7 %. oder weniger, 0,6 % oder weniger oder 0,5 % oder weniger, besonders bevorzugt von -1 % bis 0,3 %. Wenn der Wert für T300-t300 kleiner wird, kann die durch nah-ultraviolettes Licht verursachte Solarisation stärker unterdrückt werden. Darüber hinaus ist insbesondere ultraviolettes Licht um eine Wellenlänge von 250 nm sehr intensiv und kann daher die Verschlechterung eines Harzes, das zwischen dem Glassubstrat und einer Stromerzeugungsvorrichtung in einer Solarzelle verwendet wird, erheblich beschleunigen. Wenn dementsprechend der Wert für T300-t300 kleiner wird, kann die Verschlechterung des Harzes in der Solarzelle stärker unterdrückt werden und die Solarzelle behält leichter einen hohen Energieumwandlungswirkungsgrad bei. Der Wert für T300-t300 ist nicht immer positiv und kann negativ sein.
  • „T300-t'300“ ist ein Parameter, der sich auf die Solarisationsbeständigkeit für fernultraviolettes Licht (bei einer Wellenlänge von 10 nm bis 200 nm) bezieht. Hierin bezieht sich „t'300“ auf die Durchlässigkeit (%) des Glassubstrats bei einer Wellenlänge von 300 nm und einer Dicke von 0,05 mm, nachdem das Glassubstrat 23 Stunden lang mit ultraviolettem Licht bei 185 nm (13 mW/cm2) bestrahlt wurde. Darüber hinaus bezieht sich „T300-t'300“ auf einen Wert, der durch Subtraktion von t'300 von T300 erhalten wird. Ein Wert für T300-t'300 beträgt bevorzugt 3 % oder weniger, 2,5 % oder weniger, 2 % oder weniger, 1,8 % oder weniger, 1,5 % oder weniger, 1,2 % oder weniger, 1,0 % oder weniger, 0,8 % oder weniger, 0,7 % oder weniger, 0,6 % oder weniger oder 0,5 % oder weniger, besonders bevorzugt von -1 % bis 0,3 %. Wenn der Wert für T300-t'300 kleiner wird, kann die durch fernultraviolettes Licht verursachte Solarisation stärker unterdrückt werden. Dementsprechend kann die Solarzelle leichter eine hohe Energieumwandlungseffizienz aufrechterhalten. Der Wert für T300-t'300 ist nicht immer positiv und kann negativ sein.
  • Eine Durchlässigkeit T250 bei einer Wellenlänge von 250 nm und einer Dicke von 0,05 mm ist ein Merkmal, das eine Eigenschaft zur Abschirmung von ultraviolettem Licht angibt. T250 beträgt bevorzugt 30 % oder weniger, 25 % oder weniger, 20 % oder weniger, 15 % oder weniger, 10 % oder weniger, 8 % oder weniger oder 5 % oder weniger, besonders bevorzugt 0 % bis 1 %. Wenn T250 zu hoch ist, wird es schwierig, ultraviolettes Licht ausreichend abzuschirmen. Dementsprechend wird ein Harz, das zwischen dem Glassubstrat und einer Stromerzeugungsvorrichtung verwendet wird, wenn es während eines Aufenthalts im Weltraum mit intensivem ultraviolettem Licht bestrahlt wird, durch das ultraviolette Licht beschädigt, und die Effizienz der Stromerzeugung neigt dazu, sich zu verringern.
  • Eine durchschnittliche Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 400 nm bis 1.000 nm bei einer Foliendicke von 0,05 mm beträgt bevorzugt 90 % oder mehr, besonders bevorzugt 91 % oder mehr. Wenn die durchschnittliche Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 400 nm bis 1.000 nm und einer Foliendicke von 0,05 mm zu niedrig ist, neigt die Effizienz der Stromerzeugung dazu, sich zu verringern.
  • Der untere Kühlpunkt beträgt bevorzugt 500 °C oder mehr, stärker bevorzugt 550 °C oder mehr, noch stärker bevorzugt 600 °C oder mehr, besonders bevorzugt 630 °C oder mehr. Wenn der untere Kühlpunkt höher wird, erhöht sich die Wärmebeständigkeit des Glassubstrats stärker und es ist weniger wahrscheinlich, dass eine Verformung oder dergleichen des Glassubstrats aufgrund einer erheblichen Temperaturänderung im Raum auftritt.
  • Die Liquidustemperatur beträgt bevorzugt 1.200 °C oder weniger, 1.150 °C oder weniger, 1.120 °C oder weniger, 1.100 °C oder weniger oder 1.090 °C oder weniger, besonders bevorzugt 1.070 °C oder weniger. Wenn die Liquidustemperatur niedriger wird, neigt das Glas weniger dazu, beim Formen durch ein Überlauf-Abwärtsziehverfahren oder dergleichen zu entglasen.
  • Die Liquidusviskosität beträgt bevorzugt 104,0 dPa·s oder mehr, 104,5 dPa·s oder mehr, 105,0 dPa·s oder mehr, 105,3 dPa·s oder mehr oder 105,5 dPa·s oder mehr, besonders bevorzugt 105,7 dPa·s oder mehr. Wenn die Liquidusviskosität höher wird, neigt das Glas weniger dazu, beim Formen durch ein Überlauf-Abwärtsziehverfahren oder dergleichen zu entglasen.
  • Wenn bei dem Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum der vorliegenden Erfindung die Foliendicke durch „t“ repräsentiert wird und logη, welches der Logarithmus der Liquidusviskosität η des Glases ist, durch C repräsentiert wird, beträgt ein Verhältnis C/t bevorzugt 70/mm oder mehr, 75/mm oder mehr, 80/mm oder mehr, 85/mm oder mehr, 90/mm oder mehr oder 95/mm oder mehr, besonders bevorzugt 100/mm bis 150/mm. Wenn das Verhältnis C/t zu niedrig ist, neigt das Glas beim Bilden eines Glassubstrats mit einer geringen Foliendicke (beispielsweise 0,2 mm oder weniger) durch ein Überlauf-Abwärtsziehverfahren oder dergleichen zum Entglasen.
  • Die Dichte beträgt bevorzugt 2,80 g/cm3 oder weniger, 2,70 g/cm3 oder weniger, 2,65 g/cm3 oder weniger, 2,60 g/cm3 oder weniger, 2,55 g/cm3 oder weniger oder 2,50 g/cm3 oder weniger, besonders bevorzugt 2,45 g/cm3 oder weniger. Je geringer die Dichte ist, desto mehr Gewicht kann beim Glassubstrat eingespart werden. Dadurch wird der Einsatz im Weltraum erleichtert.
  • Der Wärmeausdehnungskoeffizient beträgt bei 30 °C bis 380 °C bevorzugt 25 × 10-7/°C bis 90 × 10-7/°C, 30 × 10-7/°C bis 85 × 10-7/°C, von 35 × 10-7/°C bis 83 × 10-7/°C, von 40 × 10-7/°C bis 80 × 10-7/°C oder von 45 × 10-7/°C bis 78 × 10-7/°C, besonders bevorzugt von 50 × 10-7/°C bis 75 × 10-7/°C. Wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient außerhalb der oben genannten Bereiche liegt, wird es schwierig, den Wärmeausdehnungskoeffizienten an den eines peripheren Elements, beispielsweise eines Metalls oder eines organischen Klebstoffs, anzupassen, und es wird schwierig, ein Ablösen des peripheren Elements, beispielsweise eines Metalls oder eines organischen Klebstoffs, zu verhindern.
  • Die Temperatur bei einer Viskosität bei hoher Temperatur von 102,5 dPa·s beträgt bevorzugt 1.700 °C oder weniger, 1.650 °C oder weniger oder 1.600 °C oder weniger, besonders bevorzugt 1.550 °C oder weniger. Wenn die Temperatur bei einer Viskosität bei hoher Temperatur von 102,5 dPa·s niedriger wird, wird die Belastung einer Glasproduktionsanlage, wie etwa eines Schmelzofens, weiter verringert und außerdem kann die Blasenqualität des Glassubstrats weiter verbessert werden. Das heißt, wenn die Temperatur bei einer Viskosität bei hoher Temperatur von 102,5 dPa·s niedriger wird, kann das Glassubstrat kostengünstiger hergestellt werden.
  • Der Elastizitätsmodul beträgt bevorzugt 68 GPa oder mehr oder 69 GPa oder mehr, besonders bevorzugt 70 GPa oder mehr. Mit zunehmendem Elastizitätsmodul ist das Glassubstrat weniger anfällig für Durchbiegungen.
  • Ein spezifischer Elastizitätsmodul beträgt bevorzugt 27 GPa/(g/cm3) oder mehr, 28 GPa/(g/cm3) oder mehr oder 29 GPa/(g/cm3) oder mehr, besonders bevorzugt 30 GPa/(g)./cm3) oder mehr. Mit zunehmendem spezifischen Elastizitätsmodul wird die Durchbiegung des Glassubstrats aufgrund seines Eigengewichts stärker verringert.
  • Beispiel 1
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen beschrieben.
  • Beispiele der vorliegenden Erfindung (Proben Nr. 1 bis 20) sind in den Tabellen 1 bis 3 aufgeführt. In den Tabellen bezieht sich „A/t“ auf einen Wert, der durch Division eines Werts für A durch einen Wert für „t“ erhalten wird, wenn ein Massenverhältnis SnO2/(As2O3+SnO2) in einer Glaszusammensetzung durch A repräsentiert wird und eine Foliendicke durch „t“ repräsentiert wird. Darüber hinaus bezieht sich „B/t“ auf einen Wert, der durch Division eines Werts für B durch einen Wert für „t“ erhalten wird, wenn der Gehalt an TiO2 in der Glaszusammensetzung durch B repräsentiert wird und die Foliendicke durch „t“ repräsentiert wird. Darüber hinaus bezieht sich „C/t“ auf einen Wert, der durch Division eines Werts für C durch einen Wert für „t“ erhalten wird, wenn logη, welches der Logarithmus der Liquidusviskosität η von Glas ist, durch C repräsentiert wird und die Foliendicke durch „t“ repräsentiert wird. Tabelle 1
    [Massenprozent] Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3 Nr. 4 Nr. 5 Nr. 6 Nr. 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 7,75 7,65 8,11
    SrO 0,001 0,02 <0,001 4,3 4,26 4,21 4,48
    BaO 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
    ZrO2 0,003 0,004 0,003 0,002 0,002 0,003 0,001
    Fe2O3 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/(As2O3+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 [Massenprozent/mm] 76,00 94,00 56,80 57,60 76,60 94,40 0,08
    Dichte [g/cm3] 2,45 2,46 2,45 2,48 2,49 2,5 2,46
    Wärmeausdehnungskoeffizient [×10-7/°C] 78 77 78 38 38 38 39
    Unterer Kühlpunkt [°C| 558 559 558 656 653 651 654
    Oberer Kühlpunkt [°C] 601 601 602 709 704 701 709
    Erweichungspunkt [°C] 814 812 819 933 926 922 944
    104.0 dPa·s [°C] 1.198 1.202 1.215 1.236 1.232 1.220 1.268
    103.0 dPa·s [°C] 1.410 1.411 1.427 1.396 1.391 1.378 1.428
    102·5 dPa·s [°C] 1.543 1.543 1.561 1.501 1.494 1.477 1.532
    Liquidustemperatur [°C] 960 1.005 947 1.164 1.196 ungemessen 1..084
    Liquidusviskosität [logη] 5,8 5,4 6,0 4,6 4,3 ungemessen 5,7
    C/t [logη/mm] 116,0 108,0 120,0 92,0 86,0 ungemessen 114,0
    Durchlässigkeit T250 [%] 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 76,1
    Durchlässigkeit T300 [%] 42,1 25,1 55,9 54,5 34,0 13,7 88,8
    Durchlässigkeit T400 [%] 90,7 90,5 91,0 90,5 90,3 90,1 91,0
    Durchlässigkeit T550 [%] 91,5 91,4 91,7 91,2 91,1 91,0 91,6
    Durchlässigkeit T 1000 [%] 92,0 92,0 92,2 91,8 91,7 91,6 92,1
    Durchlässigkeit t250 [%] 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 75,7
    Durchlässigkeit t300 [%] 42,2 25,4 55,6 54,7 34,1 14,1 88,1
    Durchlässigkeit t400 [%] 90,8 90,6 91,0 90,5 90,4 90,1 91,0
    Durchlässigkeit t550 [%] 91,5 91,3 91,6 91,2 91,1 90,9 91,5
    Durchlässigkeit t1000 [%] 92,1 92,0 92,2 91,8 91,7 91,6 92,1
    T300-1300 [%] -0,1 -0,3 0,3 -0,2 -0,1 -0,4 0,7
    Tabelle 2
    [Massenprozent] Nr. 8 Nr. 9 Nr. 10 Nr. 11 Nr. 12 Nr. 13 Nr. 14 Nr. 15 Nr. 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/(As2O3+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 [Massenprozent/mm] 0,38 0,36 0,034 94 94,4 94,4 84,4 74,4 54,4
    Density [g/cm3] 2,45 2,47 2,49 2,45 2,46 2,47 2,46 2,46 2,47
    Wärmeausdehnungskoeffizient [×10-7/°C] 76,7 78 78,2 74,2 74,5 75,2 73,9 74,5 75
    Unterer Kühlpunkt [°C] 568 568 569 560 564 564 564 564 566
    Oberer Kühlpunkt [°C] 616 615 616 602 608 607 607 607 610
    Erweichungspunkt [°C] 851,5 848 844,5 820 832 822 826 826,5 832
    104.0 das [°C] 1.248 1.246 1.231 1.217 1.216 1.204 1.224 1.218 1.222
    103.0 dPa·s [°C] 1.454 1.450 1.433 1.426 1.423 1.408 1.431 1.426 1.428
    1022.5 dPa·s [°C] 1.585 1.580 1.560 1.557 1.553 1.536 1.561 1.556 1.560
    Liquidustemperatur [°C] > 1.174 > 1.175 > 1.183 1.040 1.049 1.038 1.017 > 1.168 > 1.183
    Liquidusviskosität [logη] <4,45 <4,43 <4,29 5,19 5,16 5,15 5,44 <4,30 <4,23
    C/t [°C/mm] <89,0 <88,6 <85,8 103,8 103,2 103,0 108,8 <86,0 <84,6
    Table 3
    [Massenprozent] 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
    Sb2O3 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+SnO2) 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 [Massenprozent/mm] 20,4 20,4 20,4 20,4
    Density [g/cm3] 2,57 2,57 2,56 2,56
    Wärmeausdehnungskoeffizient [× 10-7/°C] 69,7 70,3 70,4 70,4
    Unterer Kühlpunkt [°C] 538 538 539 539
    Oberer Kühlpunkt [°C] 575 575 577 577
    Erweichungspunkt [°C] 746 747 750 752
    104.0 dPa·s [°C] 1.085 1.057 1.080 1.077
    103.0 dPa·s [°C] 1.288 1.250 1.288 1.277
    102.5 dPa·s [°C] 1.430 1.386 1.425 1.412
    Liquidustemperatur [°C] 1.000 1.044 1.092 ungemessen
    Liquidusviskosität [logη] 4,6 4,4 3,9 ungemessen
    C/t [°C/mm] 92 88 78 ungemessen
    Durchlässigkeit T250 [%] 0,0 0,0 0,0 0,0
    Durchlässigkeit T300 [%] 0,1 0,1 0,1 0,1
    Durchlässigkeit T400 [%] 88,9 88,4 88,1 87,5
    Durchlässigkeit T550 [%] 91,3 91,1 91,2 91,1
    Durchlässigkeit T1000 [%] 92,1 92,0 92,1 92,1
    Durchlässigkeit t250 [%] 0,0 0,0 0,0 0,0
    Durchlässigkeit t300 [%] 0,1 0,1 0,1 0,1
    Durchlässigkeit t400 [%] 87,5 88,8 88,4 87,6
    Durchlässigkeit t550 [%] 91,2 91,4 91,2 90,8
    Durchlässigkeit t1000 [%] 92,2 92,2 92,0 91,8
    T300-1300 [%] 0,0 0,0 0,0 0,0
  • Jede der Proben wurde wie unten beschrieben hergestellt. Zunächst wurden die Glasrohstoffe zu den in den Tabellen 1 bis 3 aufgeführten Glaszusammensetzungen gemischt und mit einem Platintopf 8 Stunden lang bei 1.600 °C geschmolzen. Anschließend wurde das geschmolzene Glas auf eine Kohlenstoffplatte gegossen und zu einer Folienform geformt. Für das resultierende Glassubstrat wurden verschiedene Eigenschaften bewertet.
  • Die Dichte bezieht sich auf einen Wert, der durch Messung nach einem bekannten Archimedes-Verfahren erhalten wird.
  • Der Wärmeausdehnungskoeffizient bezieht sich auf einen Wert, der durch Messung eines durchschnittlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bei 30 °C bis 380 °C mit einem Dilatometer erhalten wird.
  • Der untere Kühlpunkt Ps und der obere Kühlpunkt Ta beziehen sich auf Werte, die durch Messung basierend auf einer Methode nach ASTM C336 erhalten wurden.
  • Der Erweichungspunkt Ts bezieht sich auf einen Wert, der durch Messung basierend auf einer Methode nach ASTM C338 erhalten wird.
  • Die Temperaturen bei den Viskositäten 104,0 dPa·s, 103,0 dPa·s und 102,5 dPa·s von Glas beziehen sich auf Werte, die durch Messung mit einem Platinkugel-Hochzieh-Verfahren erhalten wurden.
  • Die Liquidustemperatur bezieht sich auf einen Wert, der durch Messen der Temperatur erhalten wird, bei der sich Kristalle ablagern, wenn Glas pulverisiert wird, und Glaspulver, das durch ein Standard-30-Mesh-Sieb (Sieböffnung: 500 µm) gelaufen ist und auf einem 50-Mesh-Sieb (Sieböffnung: 300 µm) zurückblieb, in ein Platinschiffchen gegeben und 24 Stunden lang in einem Temperaturgradientenofen gehalten wird. Die Liquidusviskosität bezieht sich auf einen Wert, der durch Messung der Viskosität von Glas bei der Liquidustemperatur mithilfe einem Platinkugel-Hochzieh-Verfahren ermittelt wird.
  • Die Durchlässigkeiten beziehen sich auf Werte, die durch Messung der jeweiligen Werte vor und nach der Bestrahlung mit vorbestimmtem ultraviolettem Licht wie unten beschrieben erhalten wurden. Eine Glasprobe mit einer Dicke von 0,05 mm wird einer präzisen optischen Bearbeitung unterzogen und anschließend werden ihre Durchlässigkeiten bei Wellenlängen von 250 nm, 300 nm, 400 nm, 550 nm und 1.000 nm (bezeichnet als „T250“, „T300“, „T400“, „T550“ bzw. „T1000“) mit UV-3100PC (hergestellt von Shimadzu Corporation) gemessen. Anschließend wird die Glasprobe 23 Stunden lang mit ultraviolettem Licht bei 254 nm (13 mW/cm2) bestrahlt. Als nächstes werden nach der Bestrahlung mit ultraviolettem Licht seine Durchlässigkeiten bei Wellenlängen von 250 nm, 300 nm, 400 nm, 550 nm und 1.000 nm (bezeichnet als „t250“, „t300“, „t400“, „t550“ und „t1000“) gemessen.
  • Wie aus den obigen Tabellen hervorgeht, wies jede der Proben Nr. 1 bis 7 und 17 bis 20 einen niedrigen Wert für T300-t300 von 0,7 % oder weniger auf. Insbesondere wies jede der Proben Nr. 1 bis 6 und 17 bis 20 einen T250-Wert von 0,0 % auf und es wurde festgestellt, dass es sich um Glas handelte, das sowohl Solarisationsbeständigkeit als auch eine Abschirmungseigenschaft gegenüber ultraviolettem Licht erreichte. Darüber hinaus enthält jede der Proben Nr. 8 bis 17 1,969 % oder mehr TiO2+CeO2. Dementsprechend wird davon ausgegangen, dass jede der Proben Nr. 8 bis 17 gleichermaßen niedrige Werte für T300-t300 und T250 aufweist und Glas ist, das sowohl Solarisationsbeständigkeit als auch eine UV-Licht-Abschirmungseigenschaft erreicht.
  • Beispiel 2
  • Zuerst wurden Glasrohmaterialien gemischt, so dass sich eine jeder der Proben Nr. 1 bis 20 in den Tabellen gezeigte Glaszusammensetzung ergab, und wurden dann einem Glasschmelzofen zugeführt und bei 1.600 °C geschmolzen. Als nächstes wurde das geschmolzene Glas einer Überlauf-Abwärtszieh-Formvorrichtung zugeführt und zu einer Foliendicke von 0,10 mm geformt. Auf diese Weise wurde ein filmförmiges Glassubstrat erhalten. Das gebildete Glassubstrat wurde einer Schnittbearbeitung auf eine vorgegebene Größe unterzogen und anschließend durch Oberflächenätzen auf eine Foliendicke von 0,05 mm ausgedünnt. Auf diese Weise wurde ein Glassubstrat für die Solarstromerzeugung im Weltraum erhalten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2002173098 A [0002]
    • JP 2022089141 A [0002]

Claims (16)

  1. Glassubstrat für die Solarstromerzeugung im Weltraum, das eine Foliendicke von 0,2 mm oder weniger und einen Gehalt an TiO2 von 0,001 Massenprozent bis 10 Massenprozent in einer Glaszusammensetzung aufweist.
  2. Glassubstrat zur Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1, wobei das Glassubstrat einen Gehalt an TiO2 von 0,005 Massenprozent bis 10 Massenprozent in der Glaszusammensetzung aufweist, und wobei, wenn die Foliendicke durch „t“ repräsentiert wird und der Gehalt an TiO2 in der Glaszusammensetzung durch B repräsentiert wird, das Glassubstrat ein Verhältnis B/t von 5 Massenprozent/mm oder mehr aufweist.
  3. Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Glassubstrat eine Foliendicke von 0,2 mm oder weniger aufweist und als Glaszusammensetzung, in Massenprozent, 50 % bis 80 %. SiO2, 3 % bis 25 % Al2O3, 0 % bis 20 % B2O3, 0 % bis 25 % Li2O+Na2O+K2O, 0 % bis 20 % MgO, 0 % bis 20 % CaO, 0 % bis 20 % SrO, 0 % bis 20 % BaO, 0 % bis 1 % As2O3, 0,0001 % bis 2 % SnO2 und 0,005 % bis 10 % TiO2 umfasst.
  4. Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Glassubstrat in der Glaszusammensetzung ein Massenverhältnis SnO2/(As2O3+SnO2) von 0,90 bis 1 aufweist.
  5. Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Foliendicke durch „t“ repräsentiert wird und ein Massenverhältnis SnO2/(As2O3+SnO2) in der Glaszusammensetzung durch A repräsentiert wird, das Glassubstrat ein Verhältnis A/t von 1/mm oder mehr aufweist.
  6. Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn eine Durchlässigkeit des Glassubstrats bei einer Wellenlänge von 300 nm bei einer Dicke von 0,05 mm nach Bestrahlung mit ultraviolettem Licht bei 254 nm (13 mW) durch t300 (%) repräsentiert wird und eine Durchlässigkeit des Glassubstrats bei einer Wellenlänge von 300 nm und einer Dicke von 0,05 mm vor der Bestrahlung mit ultraviolettem Licht durch T300 (%) repräsentiert wird, das Glassubstrat einen Wert für T300-t300 von 3 % oder weniger aufweist.
  7. Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Glassubstrat eine Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 250 nm und einer Dicke von 0,05 mm von 30 % oder weniger aufweist.
  8. Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Glassubstrat eine durchschnittliche Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 400 nm bis 1.000 nm bei einer Dicke von 0,05 mm von 90 % oder mehr aufweist.
  9. Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Glassubstrat eine Dichte von 2,80 g/cm3 oder weniger aufweist.
  10. Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Glassubstrat eine Liquidusviskosität von 104,0 dPa·s oder mehr aufweist.
  11. Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Glassubstrat einen Wärmeausdehnungskoeffizienten bei von 30 °C bis 380 °C von 25 × 10-7/°C bis 90 × 10-7/°C aufweist.
  12. Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Glassubstrat einen Gehalt an Fe2O3 von 500 Massen-ppm oder weniger aufweist.
  13. Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Glassubstrat durch ein Überlauf-Abwärtsziehverfahren gebildet ist.
  14. Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Glassubstrat als Glaszusammensetzung, in Massenprozent, 50 % bis 80 % SiO2, 3 % bis 20 % Al2O3, 0 % bis 20 % B2O3, 5 % bis 20 % Li2O+Na2O+K2O, 0 % bis 20 % MgO, 0 % bis 20 % CaO, 0 % bis 20 % SrO, 0 % bis 20 % BaO, 0 % bis 1 % As2O3, 0,0001 % bis 2 % SnO2 und 2 % bis 10 % TiO2 umfasst.
  15. Glassubstrat für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum nach Anspruch 1, wobei das Glassubstrat eine Foliendicke von 0,2 mm oder weniger aufweist und als Glaszusammensetzung, in Massenprozent, 50 % bis 80 % SiO2, 3 % bis 25 % Al2O3, 0 % bis 20 % B2O3, 0,01 % bis 25 % Li2O+Na2O+K2O, 0 % bis 20 % MgO, 0 % bis 20 % CaO, 0 % bis 20 % SrO, 0 % bis 20 % BaO, 0 % bis 1 % As2O3, 0,0001 % bis 2 % SnO2, 0,001 % bis 10 % TiO2 und 0,001 % bis 10 % CeO2 umfasst.
  16. Glassubstrat für die Solarstromerzeugung im Weltraum, das eine Foliendicke von 0,2 mm oder weniger aufweist und als Glaszusammensetzung, in Massenprozent, 54 % bis 80 % SiO2, 4 % bis 25 % Al2O3, 0,1 % bis 20 % B2O3, 0 % bis 25 % Li2O+Na2O+K2O, 0 % bis 20 % MgO, 0 % bis 20 % CaO, 0 % bis 20 % SrO, 0 % bis 20 % BaO, 0 % bis 1 % As2O3, 0,0001 % bis 2 % SnO2, 0 % bis 10 % TiO2 und 0,001 % bis 10 % CeO2 umfasst.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002173098A (ja) 2000-12-05 2002-06-18 Sharp Corp 宇宙用ソーラーパネルおよびその製造方法
JP2022089141A (ja) 2020-12-03 2022-06-15 ショット アクチエンゲゼルシャフト ホウケイ酸ガラス物品

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03170344A (ja) * 1989-11-28 1991-07-23 Nippon Sheet Glass Co Ltd 紫外線吸収ガラス組成物
US6207603B1 (en) * 1999-02-05 2001-03-27 Corning Incorporated Solar cell cover glass
JP2002289890A (ja) * 2001-03-27 2002-10-04 Nagoya Kogyo Univ 太陽電池
JP5808069B2 (ja) * 2007-02-16 2015-11-10 日本電気硝子株式会社 太陽電池用ガラス基板
JP2008280189A (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Nippon Electric Glass Co Ltd 太陽電池用ガラス基板およびその製造方法
US8647995B2 (en) * 2009-07-24 2014-02-11 Corsam Technologies Llc Fusion formable silica and sodium containing glasses
JP5231499B2 (ja) * 2010-09-06 2013-07-10 シャープ株式会社 太陽電池モジュール
ES2443592T3 (es) * 2010-11-04 2014-02-19 Corning Incorporated Vitrocerámica transparente de espinela exenta de As2O3 y Sb2O3
JP5850401B2 (ja) * 2011-02-10 2016-02-03 日本電気硝子株式会社 強化ガラス板
DE102014222645A1 (de) * 2014-11-06 2016-05-12 Schott Ag Hochkristalline Lithiumaluminiumsilikat-Glaskeramik und ihre Verwendung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002173098A (ja) 2000-12-05 2002-06-18 Sharp Corp 宇宙用ソーラーパネルおよびその製造方法
JP2022089141A (ja) 2020-12-03 2022-06-15 ショット アクチエンゲゼルシャフト ホウケイ酸ガラス物品

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