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Description
本出願は、２０１１年８月１２日に出願された米国仮特許出願第６１／５２２９５６号明細書および２０１２年８月８日に出願された米国特許出願第１３／５６９７５６号明細書（その内容に依拠し、その全体において参照によって本明細書に組み込む）の米国法典第３５編第１１９条の下の優先権の利益を主張する。
実施形態は一般に、アルカリを含有しないガラスに関し、より詳しくは、光起電用途、例えば、薄膜光起電デバイスにおいて有用である場合があるアルカリを含有しない高歪点および／または中間膨脹率の融合成形可能なアルミノケイ酸塩、および／またはアルミノホウケイ酸塩ガラスに関する。
二セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）光電池モジュールのための基板ガラスは典型的に、ガラスからＣＩＧＳ層中へのＮａの拡散がモジュール効率の著しい改良をもたらすことが示されたので、Ｎａ２Ｏを含有する。しかしながら、ＣＩＧＳ堆積／結晶化プロセスの間に拡散Ｎａの量を制御することが難しいため、これらのデバイスのいくつかの製造元は、ＣＩＧＳ堆積の前に適したＮａ化合物、例えばＮａＦの層を堆積させることのほうを好み、その場合、基板ガラス中に存在する任意のアルカリはバリア層を使用して含有される必要がある。さらに、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）光電池モジュールの場合、ＣｄＴｅ層のいかなるＮａ汚染もモジュール効率に悪影響があり、このため、典型的なＮａ含有基板ガラス、例えばソーダ石灰ガラスはバリア層の存在を必要とする。したがって、ＣＩＧＳ、シリコン、ウエハ付き結晶シリコン、またはＣｄＴｅモジュールのどれかのためにアルカリを含有しない基板ガラスを使用することによって、バリア層の必要性を無くすことができる。
本明細書において開示された中間の熱膨脹率および／またはアルカリを含有しないガラスは特にＣｄＴｅ光起電デバイスに適合性があり、電池の効率を増加させる場合がある。
一実施形態は、モルパーセントで表して、
５５〜７５パーセントのＳｉＯ２、
５〜２０パーセントのＡｌ２Ｏ３、
０〜１５パーセントのＢ２Ｏ３、
０〜１０パーセントのＭｇＯ、
０〜１５パーセントのＳｒＯ、
０〜１６パーセントのＣａＯ、および
０〜９パーセントのＢａＯを含むガラスであり、
そこでＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯが１３〜２０パーセントであり、ガラスがアルカリ金属を実質的に含有せず、ガラスが１００，０００ポアズ以上の液相線粘度を有する。
５５〜７５パーセントのＳｉＯ２、
５〜２０パーセントのＡｌ２Ｏ３、
０〜１５パーセントのＢ２Ｏ３、
０〜１０パーセントのＭｇＯ、
０〜１５パーセントのＳｒＯ、
０〜１６パーセントのＣａＯ、および
０〜９パーセントのＢａＯを含むガラスであり、
そこでＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯが１３〜２０パーセントであり、ガラスがアルカリ金属を実質的に含有せず、ガラスが１００，０００ポアズ以上の液相線粘度を有する。
これらのガラスは二セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）光起電モジュールにおいて使用される有利な材料であり、そこで電池効率を最適にするために必要とされるナトリウムは基板ガラスに由来するものであるべきでなく、代わりに、ＮａＦなどのナトリウム含有材料からなる別個の堆積された層に由来するものであるべきである。現在のＣＩＧＳモジュール基板は典型的に、浮動法によって製造されたソーダ石灰ガラス板から製造される。しかしながら、より高い歪点のガラス基板の使用はより高温のＣＩＧＳ加工を可能にし、それは電池効率の望ましい改良になることが予想される。
したがって、本明細書に記載されたアルカリを含有しないガラスは、基板とＣＩＧＳ層との間の熱膨脹の不整合を最小にするためにまたはＣｄＴｅの熱膨脹の整合をより良くするために≧６００℃の歪点および３５〜５０×１０−７／℃の範囲の熱膨脹率を特徴とし得る。
最後に、本開示の好ましい組成物は、６５０℃をかなり超える歪点を有し、それによってＣＩＧＳまたはＣｄＴｅ堆積／結晶化を可能な限り最も高い加工温度において行なうことを可能にし、さらなる効率ゲインをもたらすことができる。
さらに別の特徴および利点は以下の詳細な説明に示され、一つには、当業者には説明からすぐに明らかであり、または書面とこれについての請求の範囲において説明されるように本発明を実施することによって認識される。
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方が本発明を例示するにすぎず、請求されるように本発明の性質と特徴を理解するための概要または枠組みを提供することを意図するものであることは理解されるはずである。
添付した図面は、本発明のさらなる理解を提供するために与えられ、本願明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、本発明の１つまたは複数の実施形態を示し、説明と一緒に本発明の原理および動作を説明するのに役立つ。
本発明を以下の詳細な説明から単独でまたは添付の図面と併せて理解することができる。
本発明の様々な実施形態への参照がここで詳細になされる。
本明細書中で用いられるとき、用語「基板」は、光電池の構成に応じて基板または表板のどちらかを表現するために使用され得る。例えば、基板は、光電池に組み立てられる時にそれが光電池の光入射側である場合、表板である。表板は、太陽スペクトルの適切な波長の透過性を可能にしたまま衝撃および環境劣化からの光起電材料の保護をもたらすことができる。さらに、複数の光電池を光起電モジュールに配列することができる。光起電デバイスは、電池、モジュールのどちらか、または両方を記述することができる。
本明細書中で用いられるとき、用語「隣接した」は、十分に近接しているとして定義され得る。隣接した構造物は、互いに物理的接触していてもいなくてもよい。隣接した構造物は、それらに間に配置された他の層および／または構造物を有することができる。
さらに、高い側および低い側の値を含む数値の範囲がここに記載される場合、特定の状況において別記しない限り、範囲は、それらの端点、および範囲内のすべての整数および分数を含めるものとする。範囲を規定する時に記載された特定の値に本発明の範囲を限定することを意図しない。さらに、量、濃度、または他の値またはパラメータが範囲、１つまたは複数の好ましい範囲、または高い側の好ましい値および低い側の好ましい値のリストとして与えられるとき、これは、このような対が別々に開示されているかどうかに関係なく、任意の範囲上限または好ましい値と任意の範囲下限または好ましい値との任意の対から形成されたすべての範囲を具体的に開示するものとして理解されなければならない。最後に、用語「約」が範囲の値または端点を記載する時に用いられるとき、開示は、参照される特定の値または端点を含めることが理解されるべきである。
本明細書中で用いられるとき、用語「約」は量、サイズ、調合物、パラメータおよび他の量および特徴が厳密でなく、厳密である必要がなく、およそであってもよく、および／または望ましい場合、より大きいか、またはより小さくてもよいことを意味し、許容差、換算係数、四捨五入、測定誤差等、当業者に公知の他の要因を意味する。一般に、量、サイズ、調合物、パラメータまたは他の量または特徴は、このようなものであると特に記載されるかどうかにかかわらず、「約」または「およそ」である。
本明細書中で用いられるとき、用語「または」は包括的であり、より具体的には、語句「ＡまたはＢ」は「Ａ、Ｂ、またはＡおよびＢの両方」を意味する。限定的な「または」は、本明細書において例えば「ＡまたはＢのどちらか」および「ＡまたはＢの１つ」などの語によって示される。
単数形が本発明の要素および成分を記載するために使用される。これらの単数形の使用は、これらの要素または成分の１つまたは少なくとも１つが存在していることを意味する。これらの単数形は、修飾された名詞が単数であることを意味するように慣例的に使用されるが、本明細書中で用いられるとき単数形はまた、特定の場合において別記されない限り、複数形を包含する。同様に、本明細書中で用いられるとき、「その」はまた、特定の場合において別記されない限り、修飾された名詞が単数または複数であってもよいことを意味する。
請求の範囲の１つまたは複数が、移行句として「そこで（ｗｈｅｒｅｉｎ）」という用語を利用する場合があることが指摘される。本発明を規定する目的のために、この用語が、構造の一連の特徴の列挙を導入するのに用いられる開放型の移行句として請求の範囲において導入され、そしてより一般的に用いられる開放型の前文（ｐｒｅａｍｂｌｅ）の用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」として同様な方法において解釈されなければならないことが指摘される。
本明細書中で用いられるとき、或る化合物を０重量％有するガラス組成物は、この化合物、分子、または元素が組成物に意図的に添加されないが、組成物が典型的に混入物または極微量の化合物を依然として含む場合があることを意味するとされる。同様に、「実質的にアルカリ金属を含有しない」、「実質的にナトリウムを含有しない」、「実質的にカリウムを含有しない」、「ナトリウムを含有しない」、「アルカリを含有しない」、「カリウムを含有しない」等は、化合物、分子、または元素が組成物に意図的に添加されないが、組成物がナトリウム、アルカリ、またはカリウムを依然として含む場合があり、しかしほとんど混入物または極微量であることを意味するとされる。これらの混入量はバッチに意図的に含有されないが、ガラスの主成分を提供するために使用される原料材料中に不純物として少量で存在する場合がある。
一実施形態は、モルパーセントで表して、
５５〜７５パーセントのＳｉＯ２、
５〜２０パーセントのＡｌ２Ｏ３、
０〜１５パーセントのＢ２Ｏ３、
０〜１０パーセントのＭｇＯ、
０〜１５パーセントのＳｒＯ、
０〜１６パーセントのＣａＯ、および
０〜９パーセントのＢａＯを含むガラスであり、
そこでＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯが１３〜２０パーセントであり、ガラスがアルカリ金属を実質的に含有せず、ガラスが１００，０００ポアズ以上の液相線粘度を有する。
５５〜７５パーセントのＳｉＯ２、
５〜２０パーセントのＡｌ２Ｏ３、
０〜１５パーセントのＢ２Ｏ３、
０〜１０パーセントのＭｇＯ、
０〜１５パーセントのＳｒＯ、
０〜１６パーセントのＣａＯ、および
０〜９パーセントのＢａＯを含むガラスであり、
そこでＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯが１３〜２０パーセントであり、ガラスがアルカリ金属を実質的に含有せず、ガラスが１００，０００ポアズ以上の液相線粘度を有する。
一実施形態において、ガラスが、モルパーセントで表して、
５５〜７５パーセントのＳｉＯ２、
５〜１３パーセントのＡｌ２Ｏ３、
０〜１５パーセントのＢ２Ｏ３、
０〜１０パーセントのＭｇＯ、
０〜１５パーセントのＳｒＯ、
０〜１６パーセントのＣａＯ、および
０〜９パーセントのＢａＯを含む。
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０〜１５パーセントのＢ２Ｏ３、
０〜１０パーセントのＭｇＯ、
０〜１５パーセントのＳｒＯ、
０〜１６パーセントのＣａＯ、および
０〜９パーセントのＢａＯを含む。
一実施形態において、ガラスが、モルパーセントで表して、
５５〜７５パーセントのＳｉＯ２、
０〜２０パーセントのＡｌ２Ｏ３、
６〜１２パーセントのＢ２Ｏ３、
０〜１０パーセントのＭｇＯ、
０〜１５パーセントのＳｒＯ、
０〜１６パーセントのＣａＯ、および
０〜９パーセントのＢａＯを含む。
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０〜１０パーセントのＭｇＯ、
０〜１５パーセントのＳｒＯ、
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０〜９パーセントのＢａＯを含む。
一実施形態において、ガラスが、モルパーセントで表して、
５５〜７５パーセントのＳｉＯ２、
５〜１３パーセントのＡｌ２Ｏ３、
６〜１２パーセントのＢ２Ｏ３、
０〜１０パーセントのＭｇＯ、
０〜１５パーセントのＳｒＯ、
０〜１６パーセントのＣａＯ、および
０〜９パーセントのＢａＯを含む。
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０〜１０パーセントのＭｇＯ、
０〜１５パーセントのＳｒＯ、
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一実施形態において、ガラスが、モルパーセントで表して、
５５〜７５パーセントのＳｉＯ２、
８〜１３パーセントのＡｌ２Ｏ３、
６〜１２パーセントのＢ２Ｏ３、
０〜７パーセントのＭｇＯ、
０〜１２パーセントのＳｒＯ、
０〜１６パーセントのＣａＯ、および
０〜９パーセントのＢａＯを含む。
５５〜７５パーセントのＳｉＯ２、
８〜１３パーセントのＡｌ２Ｏ３、
６〜１２パーセントのＢ２Ｏ３、
０〜７パーセントのＭｇＯ、
０〜１２パーセントのＳｒＯ、
０〜１６パーセントのＣａＯ、および
０〜９パーセントのＢａＯを含む。
一実施形態において、ガラスが、モルパーセントで表して、
５８〜６９パーセントのＳｉＯ２、
８〜１３パーセントのＡｌ２Ｏ３、
６〜１２パーセントのＢ２Ｏ３、
０〜７パーセントのＭｇＯ、
０〜１２パーセントのＳｒＯ、
０〜１６パーセントのＣａＯ、および
０〜９パーセントのＢａＯを含む。
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一実施形態において、ガラスが、モルパーセントで表して、
７３〜７５パーセントのＳｉＯ２、
６〜９パーセントのＡｌ２Ｏ３、
０パーセントのＢ２Ｏ３、
１〜３パーセントのＭｇＯ、
０パーセントのＳｒＯ、
１３〜１６パーセントのＣａＯ、および
１〜３パーセントのＢａＯを含む。
７３〜７５パーセントのＳｉＯ２、
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１〜３パーセントのＭｇＯ、
０パーセントのＳｒＯ、
１３〜１６パーセントのＣａＯ、および
１〜３パーセントのＢａＯを含む。
一実施形態において、ガラスが、モルパーセントで表して、
６０〜６７パーセントのＳｉＯ２、
８〜１２パーセントのＡｌ２Ｏ３、
６〜１２パーセントのＢ２Ｏ３、
０．０５〜７パーセントのＭｇＯ、
０〜１２パーセントのＳｒＯ、
０．５〜９パーセントのＣａＯ、および
０．５〜８パーセントのＢａＯを含む。
６０〜６７パーセントのＳｉＯ２、
８〜１２パーセントのＡｌ２Ｏ３、
６〜１２パーセントのＢ２Ｏ３、
０．０５〜７パーセントのＭｇＯ、
０〜１２パーセントのＳｒＯ、
０．５〜９パーセントのＣａＯ、および
０．５〜８パーセントのＢａＯを含む。
ガラスがアルカリ金属を実質的に含有せず、例えば、アルカリの含有量が０．０５モルパーセント以下、例えば、０モルパーセントであり得る。いくつかの実施形態によるガラスは、意図的に添加されたアルカリ金属を含有しない。
ガラスがナトリウムを実質的に含有せず、例えば、ナトリウムの含有量が０．０５モルパーセント以下、例えば、０モルパーセントであり得る。いくつかの実施形態によるガラスは、意図的に添加されたナトリウムを含有しない。
ガラスがカリウムを実質的に含有せず、例えば、ナトリウムの含有量が０．０５モルパーセント以下、例えば、０モルパーセントであり得る。いくつかの実施形態によるガラスは、意図的に添加されたカリウムを含有しない。
ガラスがナトリウムおよびカリウムを実質的に含有せず、例えば、ナトリウムの含有量が０．０５モルパーセント以下、例えば、０モルパーセントであり得る。いくつかの実施形態によるガラスは、意図的に添加されたナトリウムおよびカリウムを含有しない。
いくつかの実施形態において、ガラスが５５〜７５パーセントのＳｉＯ２、例えば、５８〜６９パーセントのＳｉＯ２、または、例えば、６０〜６７パーセントのＳｉＯ２、または、例えば、７３〜７５パーセントのＳｉＯ２を含む。
上述のように、いくつかの実施形態によるガラスは、０〜１５パーセントのＢ２Ｏ３、例えば、６〜１２パーセントを含む。Ｂ２Ｏ３をガラスに添加して融解温度を低下させ、液相線温度を減少させ、液相線粘度を増加させ、Ｂ２Ｏ３を含有しないガラスに対して機械的耐久性を改良する。
いくつかの実施形態によるガラスは、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯを１３〜２０モルパーセントで含む。ＭｇＯをガラスに添加して融解温度を低下させ、歪点を増加させることができる。それは他のアルカリ土類（例えば、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）に対してＣＴＥを不利に低下させることがあり、したがって他の調節がＣＴＥを所望の範囲内に維持するためになされてもよい。適した調節の例には、ＣａＯを抑えてＳｒＯを増加させることが含まれる。
ガラスは、いくつかの実施形態において、０〜１５モルパーセントのＳｒＯ、例えば、０超〜１５モルパーセント、例えば、１〜１２モルパーセントのＳｒＯを含むことができる。特定の実施形態において、ガラスは、意図的に図り分けられたＳｒＯを含有しないが、それはもちろん他のバッチ材料において汚染物として存在する場合がある。ＳｒＯはより高い熱膨脹率を与え、ＳｒＯおよびＣａＯの相対的な比率を操作して液相線温度を改良することができ、したがって液相線粘度を改良することができる。ＳｒＯは歪点を改良するためにＣａＯまたはＭｇＯほど有効ではなく、これらのどちらかをＳｒＯと取り代えることによって融解温度を増加させる傾向がある。ＢａＯは、それほど大きな効果ではないにしても、熱膨脹率に関してＳｒＯと同様な効果を有する。ＢａＯは、融解温度を低くして、液相線温度を低くする傾向がある。
ガラスは、いくつかの実施形態において、０〜１６モルパーセントのＣａＯ、例えば、０超〜１５または、例えば、０〜１２モルパーセントのＣａＯ、例えば、０．５〜９モルパーセントのＣａＯを含む。ＣａＯは、より高い歪点、より低い密度、およびより低い融解温度に寄与する。
一実施形態によるガラスは、０〜０．５モルパーセントの清澄剤をさらに含む。清澄剤はＳｎＯ２であってもよい。
一実施形態によるガラスは、０〜２モルパーセントのＴｉＯ２、ＭｎＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、またはそれらの組合せをさらに含む。これらの任意選択の成分を使用してガラスの性質をさらに調製することができる。
いくつかの実施形態において、ガラスがＳｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３、またはそれらの組合せを実質的に含有せず、例えば、ガラスが０．０５モルパーセント以下のＳｂ２Ｏ３またはＡｓ２Ｏ３またはそれらの組合せを含む。例えば、ガラスが０モルパーセントのＳｂ２Ｏ３またはＡｓ２Ｏ３またはそれらの組合せを含むことができる。
したがって、一実施形態において、ガラスが６００℃以上、例えば、６１０℃以上、例えば、６２０℃以上、例えば、６３０℃以上、例えば、６４０℃以上、例えば、６５０℃以上の歪点を有する。いくつかの実施形態において、ガラスが３５×１０−７／℃〜５０×１０−７／℃、例えば、３９×１０−７／℃〜５０×１０−７／℃の熱膨脹率を有する。一実施形態において、ガラスが３５×１０−７／℃〜５０×１０−７／℃の熱膨脹率および６００℃以上の歪点を有する。
ガラスは、融合成形ガラスの技術分野に公知であるように融合成形され得る。フュージョン・ドロー法は、溶融ガラス原料を受容するための溝を有するアイソパイプを使用する。溝は、溝の両側に溝の長さに沿って上部が開いている堰を有する。溝が溶融材料で充満するとき、溶融ガラスは堰から溢れ出る。重力のために、溶融ガラスはアイソパイプの外面を流れ落ちる。これらの外面は下方へ且つ内側へ延在し、その結果、それらは、板引タンク（ｄｒａｗｉｎｇ ｔａｎｋ）の下の端縁において接合する。２つの流動ガラス表面は、この端縁において接合して融合し、単一の流動板を形成する。フュージョン・ドロー方法は、溝上で流れる２つのガラスフィルムが一緒に融合するので、得られたガラス板のどちらの外面も装置のどの部品とも接触しないという利点を提供する。したがって、表面特性はこのような接触によって影響されない。
１００ｋＰ、１００，０００ポアズ以上の液相線粘度を有するガラスは通常、融合成形可能である。１０ｋＰ〜１００ｋＰ未満の範囲の液相線粘度を有するガラスは通常、浮動成形可能であるが、融合成形可能ではない。いくつかの実施形態は、Ｔｓｔｒ＞６３０℃、４〜５ｐｐｍ／℃の範囲のα、ならびに１００，０００ポアズを超える液相線粘度（hｌｉｑ）を有するアルカリを含有しないガラスである。それ故に、それらは理想的には、融合法によって板に成形されるために適している。さらにまた、これらのガラスの多くは、２００ポアズの温度（Ｔ２００）が１５５０℃よりかなり低く、融合法のより低コストの型の理想的な候補となる。
一実施形態において、ガラスが板の形態である。板の形態のガラスを強化することができ、例えば、熱的に強化することができる。
一実施形態によるガラスは、光学的に透明である。
一実施形態において、図１に示されるように、光起電デバイス１００が板１０の形態のガラスを含む。光起電デバイスがガラス板の２つ以上を例えば、基板としておよび／または表板として含むことができる。一実施形態において、光起電デバイス１００が基板または表板１０または１８としてガラス板、基板に隣接した導電材料１２、および導電材料に隣接した活性光起電媒体１６を含む。一実施形態において、デバイスが、本明細書に記載された組成物を有する２つのガラス板を、１つは表板としておよび１つは基板として含む。機能性層は、二セレン化銅インジウムガリウム、非晶質シリコン、結晶シリコン、１つまたは複数の結晶シリコンウエハ、テルル化カドミウム、またはそれらの組合せを基板または表板に隣接して含むことができる。一実施形態において、活性光起電媒体がＣＩＧＳ層を含む。一実施形態において、活性光起電媒体がテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）層を含む。一実施形態において、光起電デバイスが、二セレン化銅インジウムガリウムまたはテルル化カドミウムを含む機能性層を含む。一実施形態において、光起電デバイスの機能性層が二セレン化銅インジウムガリウムである。一実施形態において、機能性層がテルル化カドミウムである。
一実施形態による光起電デバイス１００が、１つまたは複数の中間層１４、例えばナトリウム含有層、例えば、ＮａＦを含む層または表板もしくは基板と機能性層との間にまたは隣接して配置されたバリア層をさらに含む。一実施形態において、光起電デバイスが、表板もしくは基板と透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層との間にまたは隣接して配置されたバリア層をさらに含み、そこにおいてＴＣＯ層が、機能性層とバリア層との間にまたは隣接して配置される。ＴＣＯが、ＣｄＴｅ機能性層を含む光起電デバイス内に存在してもよい。一実施形態において、バリア層が直接にガラス上に配置される。一実施形態において、デバイスが、複数の中間層、例えばナトリウム含有層、例えば、ＮａＦを含む層、および表板と基板との間に配置された隣接したナトリウム調量層を含む。
一実施形態において、ガラス板が光学的に透明である。一実施形態において、基板および／または表板などのガラス板が光学的に透明である。
いくつかの実施形態によって、ガラス板が、４．０ｍｍ以下、例えば、３．５ｍｍ以下、例えば、３．２ｍｍ以下、例えば、３．０ｍｍ以下、例えば、２．５ｍｍ以下、例えば、２．０ｍｍ以下、例えば、１．９ｍｍ以下、例えば、１．８ｍｍ以下、例えば、１．５ｍｍ以下、例えば、１．１ｍｍ以下、例えば、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、例えば、０．５ｍｍ〜１．１ｍｍ、例えば、０．７ｍｍ〜１．１ｍｍの厚さを有する。これらは典型的な厚さだが、ガラス板は、０．１ｍｍから４．０ｍｍまでの範囲の少数位を含める任意の数値の厚さを有することができる。
アルカリを含有しないガラスは、ＣｄＴｅ、ＣＩＧＳモジュールのそれぞれ表板、基板のますます魅力的な候補になっている。前者の場合、フィルム積層体のＣｄＴｅおよび導電性酸化物層のアルカリ汚染が避けられる。さらに、プロセスの簡素化は、バリア層（例えば、従来のソーダ石灰ガラスの場合には必要とされる）を除去することにより得られる。この場合、ＣＩＧＳモジュール製造元は、別個のＮａ含有層を堆積することによって吸収剤性能を最適にするために必要とされるＮａの量を制御することがより良くでき、この層は、その明記した組成物および厚さによって、ＣＩＧＳ層へのより再現性がよいＮａ供給をもたらす。
表１、表２、表３、表４、表５、表６、および表７は、本発明の実施形態による典型的なガラスを示す。また、いくつかの典型的なガラスの性質のデータが表１、表２、表３、表４、表５、表６、および表７に示される。表においてＴｓｔｒ（℃）は、ビーム曲げまたは繊維の伸びによって測定された場合に粘度が１０１４．７Ｐに等しい時の温度である歪点である。表のα（１０−７／℃）は、測定に応じて０〜３００℃または２５〜３００℃のどちらかの寸法変化量である熱膨脹率（ＣＴＥ）である。ＣＴＥは典型的に、膨張率測定によって測定される。r（ｇ／ｃｃ）は、アルキメデス法で測定される密度である（ＡＳＴＭ Ｃ６９３）。Ｔ２００（℃）は、２００ポアズ（Ｐ）の温度である。これは、同心円筒粘度計測定法を使用するＨＴＶ（高温粘度）測定によって測定された場合に溶融体の粘度が２００Ｐである時の温度である。Ｔｌｉｑ（℃）は液相線温度である。これは、最初の結晶が標準勾配ボート液相線測定（ＡＳＴＭ Ｃ８２９−８１）において観察される温度である。ηｌｉｑは、キロポアズ単位で表わされる液相線粘度である。したがって１００ｋＰ＝１００，０００Ｐである。これは、液相線温度に相当する溶融体の粘度である。
本発明の精神または範囲から逸脱することなく、本発明に様々な改良および変更が実施できることは当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、添付された請求の範囲およびそれらの同等物の範囲内にあるならば本発明の改良および変型に及ぶものとする。
Claims (17)
- モルパーセントで表して、
７３〜７５パーセントのＳｉＯ２、
６〜９パーセントのＡｌ２Ｏ３、
０パーセントのＢ２Ｏ３、
１〜３パーセントのＭｇＯ、
０パーセントのＳｒＯ、
１３〜１６パーセントのＣａＯ、および
１〜３パーセントのＢａＯを含むガラスであって、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯが１５〜２０パーセントであり、アルカリ金属を実質的に含有せず、１００，０００ポアズ以上の液相線粘度を有することを特徴とする、ガラス。 - ２００，０００ポアズ以上の液相線粘度を有することを特徴とする、請求項１に記載のガラス。
- ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯが１６〜２０パーセントであることを特徴とする、請求項１に記載のガラス。
- ３５×１０ −７ ／℃〜５０×１０ −７ ／℃の範囲の熱膨脹率を有することを特徴とする、請求項１に記載のガラス。
- ３９×１０ −７ ／℃〜５０×１０ −７ ／℃の範囲の熱膨脹率を有することを特徴とする、請求項４に記載のガラス。
- ０〜０．５モルパーセントの清澄剤をさらに含むことを特徴とする、請求項１記載のガラス。
- 前記清澄剤が、ＳｎＯ ２ であることを特徴とする、請求項６記載のガラス。
- ６００℃以上の歪点を有することを特徴とする、請求項１記載のガラス。
- ６３０℃以上の歪点を有することを特徴とする、請求項１記載のガラス。
- ０〜２モルパーセントのＴｉＯ ２ 、ＭｎＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ ２ Ｏ ５ 、Ｔａ ２ Ｏ ５ 、ＺｒＯ ２ 、Ｌａ ２ Ｏ ３ 、Ｙ ２ Ｏ ３ 、Ｐ ２ Ｏ ５ 、またはそれらの組合せをさらに含むことを特徴とする、請求項１記載のガラス。
- ６００℃以上の歪点および３９×１０ −７ ／℃〜５０×１０ −７ ／℃の範囲の熱膨脹率を有することを特徴とする、請求項１記載のガラス。
- 前記ガラスが、板の形態であることを特徴とする、請求項１記載のガラス。
- 前記板が、０．５ｍｍから４．０ｍｍの範囲の厚さを有することを特徴とする、請求項１２記載のガラス。
- 請求項１に記載のガラスを含むことを特徴とする光起電デバイス。
- 前記ガラスが板の形態であり、基板または表板のどちらかであることを特徴とする、請求項１４に記載の光起電デバイス。
- 二セレン化銅インジウムガリウム、非晶質シリコン、結晶シリコン、１つまたは複数の結晶シリコンウエハ、テルル化カドミウム、またはそれらの組合せを含む機能性層を前記基板または表板に隣接して含むことを特徴とする、請求項１５に記載の光起電デバイス。
- １つまたは複数の中間層が、前記基板または表板と前記機能性層との間に配置されていることを特徴とする、請求項１６に記載の光起電デバイス。
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