JP2023545690A - 透明光起電力素子を伴う低放射率色中立断熱ガラスユニットのための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

透過ＩＧＵ色（ａ＊ＩＧＵ；ｂ＊ＩＧＵ）によって特徴付けられる断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）は、第１の透過色（ａ＊１；ｂ＊１）によって特徴付けられる光起電力構造体と、第２の透過色（ａ＊２；ｂ＊２）によって特徴付けられる低放射率構造体とを含む。第１の透過色と第２の透過色とが相補的である。【選択図】図５Ｂ

Description

[0001]関連出願の相互参照
この出願は、その全体があらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる、２０２０年１０月２日に出願された米国仮特許出願第６３／０８６，９２３号の優先権及び利益を主張する、２０２１年９月３０日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０２１／０５３０１９号の優先権を主張する。

[0002]家庭、高層ビル、自動車などの窓ガラスに組み込むことができる低コストで、視覚的に透明な又は半透明な有機光起電力（ＯＰＶ）デバイスを使用して、太陽エネルギー収穫のための表面積を大幅に増大させることができる。例えば、建物に照射された太陽エネルギーを建物で使用又は貯蔵することができる或いは電力網にフィードバックすることができる電気エネルギーに変換するとともに太陽エネルギーによる建物の加熱を低減するために、建物一体型光起電力技術を使用することができる。
しかしながら、そのような光起電力技術は、例えば、従来の光起電力セルに関連するコスト、不透明性、及び審美的問題に起因して広く使用されていない。

[0003]したがって、当技術分野では、断熱ガラスユニットに実装される光起電力技術に関連する改善された方法及びシステムが必要とされている。

[0004]この出願は、一般に、光起電力材料及びデバイスの分野に関し、より詳細には、視覚的に透明（又は半透明）な光起電力構造体と低放射率構造体とを組み合わせて色中立の断熱ガラスユニットを提供する一方で、視覚的に透明（又は半透明）な光起電力構造体のみの使用と比較して太陽熱利得係数を改善する断熱ガラスユニットに関する。幾つかの実施形態において、光起電力構造体及び低放射率構造体は、別個のライト（すなわち、ガラス片）上に形成され、断熱ガラスユニットの製造中に組み合わされる。低放射率構造体は、可視スペクトルの所定の部分において光を優先的に透過及び反射して、視覚的に透明な光起電力構造体の透過スペクトルを補完する。

[0005]断熱ガラスユニット内で低放射率コーティングされたガラスライトを光起電力コーティングされたガラスライトと組み合わせることにより、組み合わされた全体の色は、個々の光起電力コーティングされたガラスライトの色よりも色中立である。幾つかの実施形態において、断熱ガラスユニットの透過色は、個々の光起電力コーティングされたガラスライトよりも低いｂ＊値を有することができる。他の実施形態において、断熱ガラスユニットの透過色は、－１５～０のａ＊及び－３．５～７．５のｂ＊によって規定されるカラーボックス内にある。したがって、相補的な低放射率コーティングされたガラスライトを、色空間の中心からずれた色を有する非色中立の光起電力コーティングされたガラスライトとペアリングすることによって、断熱ガラスユニットを特徴付ける所定の色及び改善された色中立性を達成することができる。

[0006]本発明の一実施形態によれば、透過ＩＧＵ色（ａ＊_ＩＧＵ；ｂ＊_ＩＧＵ）によって特徴付けられる断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）が提供される。ＩＧＵは、第１の透過色（ａ＊_１；ｂ＊_１）によって特徴付けられる光起電力構造体と、第２の透過色（ａ＊_２；ｂ＊_２）によって特徴付けられる低放射率構造体とを含む。第１の透過色と第２の透過色とが相補的である。

[0007]従来技術に優る本開示に記載される技術を使用して多くの利点が得られる。例えば、本発明の実施形態は、殆どの用途に適さない色を有する光起電力構造体と、光起電力構造体がない状態で断熱ガラスユニットに組み込まれた場合に殆どの用途に適さない色も有する相補的な低放射率構造体とを含む断熱ガラスユニットを提供する。光起電力構造体及び低放射率構造体の相補的な性質に起因して、断熱ガラスユニットは、色中立であり、多種多様な用途に適している。更に、本明細書に記載の断熱ガラスユニットは、改善された太陽熱利得係数によっても特徴付けられる。更に、実施形態は、さもなければ色特性に起因して光起電力素子で使用できない可能性がある材料の組み合わせの使用を可能にする。本発明の実施形態は、別個の光起電力構造体及び低放射率構造体を利用し、より複雑でない光起電力構造体、及び任意選択的により複雑でない低放射率構造体の使用を可能にする。更に、本発明の実施形態は、例えば光起電構造体内に存在する材料を変更することによって達成される、光起電構造体における色調整よりも容易に達成される、低放射率構造体における色調整を利用する。更に、異なる製品／市場について複数のカラーターゲットを識別することができるが、これらの製品は同じ光起電構造体又は同じ低放射率構造体を利用することができる。本開示のこれら及び他の実施形態は、その利点及び特徴の多くとともに、以下の本文及び対応する図とともにより詳細に説明される。

視覚的に透明な光起電力デバイスの一例を示す簡略図である。 光波長に応じた透明光起電力デバイスの一例の太陽スペクトル、人間の眼感度、及び、吸収スペクトルを示す簡略プロットである。 色を表すための国際照明委員会（ＣＩＥ）Ｌ＊ａ＊ｂ＊（ＣＩＥＬＡＢ）色空間を示す。 本発明の一実施形態に係る低放射率構造体内の層を示す簡略化した概略図である。 幾つかの低放射率構造体の色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。 本発明の一実施形態に係る光起電力構造体及び低放射率構造体を組み込む断熱ガラスユニットを示す簡略化した概略図である。 本発明の一実施形態に係る光起電力構造体、低放射率構造体、及び光起電力構造体及び低放射率構造体を含むＩＧＵの色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。 本発明の一実施形態に係る光起電力コーティング、低放射率コーティング、及びガラスライトを組み込む断熱ガラスユニットを示す簡略化した概略図である。 本発明の別の実施形態に係る光起電力コーティング、低放射率コーティング、及びガラスライトを組み込む断熱ガラスユニットを示す簡略化した概略図である。 本発明の他の別の実施形態に係る光起電力コーティング、低放射率コーティング、及びガラスライトを組み込む断熱ガラスユニットを示す簡略化した概略図である。 本発明の一実施形態に係る光起電力コーティング、低放射率コーティング、及びガラスライトを組み込む積層断熱ガラスユニットを示す簡略化した概略図である。 本発明の別の実施形態に係る光起電力コーティング、低放射率コーティング、及びガラスライトを組み込む積層断熱ガラスユニットを示す簡略化した概略図である。 本発明の他の別の実施形態に係る光起電力コーティング、低放射率コーティング、及びガラスライトを組み込む積層断熱ガラスユニットを示す簡略化した概略図である。 赤色光を優先的に透過する光起電力構造体及び青色光を優先的に透過する低放射率構造体に関する透過率対波長のプロットを示す。 青色光を優先的に透過する光起電力構造体及び赤色光を優先的に透過する低放射率構造体に関する透過率対波長のプロットを示す。 赤色光及び青色光を優先的に透過する光起電力構造体、並びに緑色光を優先的に透過する低放射率構造体に関する透過率対波長のプロットを示す。 緑色光を優先的に透過する光起電力構造体と、赤色光及び青色光を優先的に透過する低放射率構造体とに関する透過率対波長のプロットを示す。 本発明の第１の実施形態に係る光起電力構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 本発明の第１の実施形態に係る低放射率構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 図９Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体内の層を示す簡略概略図である。 図９Ａに示される光学特性を有する光起電力構造体及び図９Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体を組み込む図５Ａに示されるＩＧＵ構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 図９Ａに示される光学特性を有する光起電力構造体、図９Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体、及び図９Ｄに示される光学特性を有するＩＧＵの色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。 本発明の第１の別の実施形態に係る光起電力構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 本発明の第１の別の実施形態に係る低放射率構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 図１０Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体内の層を示す簡略概略図である。 図１０Ａに示される光学特性を有する光起電力構造体及び図１０Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体を組み込むＩＧＵのシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 図１０Ａに示される光学特性を有する光起電力構造体、図１０Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体、及び図１０Ｄに示される光学特性を有するＩＧＵの色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。 本発明の第２の実施形態に係る光起電力構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 本発明の第２の実施形態に係る低放射率構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 図１１Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体内の層を示す簡略概略図である。 図１１Ａに示される光学特性を有する光起電力構造体及び図１１Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体を組み込むＩＧＵのシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 図１１Ａに示される光学特性を有する光起電力構造体、図１１Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体、及び図１１Ｄに示される光学特性を有するＩＧＵの色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。 本発明の第３の実施形態に係る光起電力構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 本発明の第３の実施形態に係る低放射率構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 図１２Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体内の層を示す簡略概略図である。 図１２Ａに示される光学特性を有する光起電力構造体及び図１２Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体を組み込むＩＧＵのシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 図１２Ａに示される光学特性を有する光起電力構造体、図１２Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体、及び図１２Ｄに示される光学特性を有するＩＧＵの色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。 本発明の第４の実施形態に係る光起電力構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 本発明の第４の実施形態に係る低放射率構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 図１３Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体内の層を示す簡略概略図である。 図１３Ａに示される光学特性を有する光起電力構造体及び図１３Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体を組み込むＩＧＵのシミュレートされた光学特性を示すプロットである。 図１３Ａに示される光学特性を有する光起電力構造体、図１３Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体、及び図１３Ｄに示される光学特性を有するＩＧＵの色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。

[0050]図面は、例示のみを目的として本開示の実施形態を示す。例えば、幾つかの図における透過曲線又は吸収曲線は、例示のみを目的としており、実際の透明光起電力デバイスで使用される材料の透過曲線又は吸収曲線を表すものではない場合がある。当業者であれば以下の説明から容易に分かるように、本開示の原理又は宣伝されている利点から逸脱することなく、図示されている構造体及び方法の別の実施形態が使用され得る。

[0051]添付の図面では、同様の構成要素及び／又は特徴が同じ参照ラベルを有することができる。更に、同じタイプの様々な構成要素は、参照ラベルの後にダッシュ及び類似の構成要素を区別する第２のラベルを続けることによって区別することができる。最初の参照ラベルのみが明細書中で使用される場合、記述は、第２の参照ラベルにかかわらず同じ最初の参照ラベルを有する同様の構成要素のうちのいずれか１つに適用される。

[0052]本開示は、一般に、透過又は半透過の光起電材料及び装置などの光起電材料及び装置に関する。より詳細には、限定ではないが、本明細書では、視覚的に透明（又は半透明）な光起電力構造体を低放射率構造体と組み合わせる断熱ガラスユニットが、断熱ガラスユニットが所定の透過色によって特徴付けられるように開示される。特定の実施形態において、断熱ガラスユニットによって透過される光は、光起電力構造体によって透過される光よりも色空間の中心に近い（すなわち、より色中立である）。本明細書に記載されるように、光起電力構造体及び低放射率構造体の色特性は、光起電力構造体及び低放射率構造体の両方を含む断熱ガラスユニットが光起電力構造体又は低放射率構造体のいずれかの色よりもＣＩＥＬＡＢ色空間の中心に近い色の光を透過するように相補的であり得る。

[0053]結晶シリコン光起電力デバイスなどの従来の光起電力デバイスは、一般に、可視光を透過せず、したがって、建物又は他の構造体の窓ガラスにおける使用には適さない場合がある。幾つかの有機透明光活性材料ベースの透明光起電力デバイスなどの幾つかの透明光起電力デバイスは、可視光を透過又は半透過し得る。しかしながら、これらの透明光起電力デバイスは、可視帯域に構造体化された吸収（又は透過）スペクトルを有することができ、したがって、マゼンタ、黄、緑、又は、青の特定の色調などの特定の色を示すことができ、透明光起電力デバイスを通して人によって見られる物体の１つ以上の色を変えることができる。

[0054]本発明の実施形態によれば、透明又は半透明の光起電力構造体と低放射率構造体との様々な組み合わせが、所定の色特性を達成するために断熱ガラスユニットにおいて利用される。本明細書に記載の方法及びシステムを利用して、断熱ガラスユニットの透過スペクトルは、エネルギー効率の利益を与えつつ、設計上の制約を満たすように調整することができる。したがって、本発明の実施形態は、従来の断熱ガラスユニット製品と一致する色を（すなわち、透過において）有する断熱ガラスユニットを可視光が通過できるようにしつつ、光起電力デバイスを介して入射日射から電気を発生させる能力を有する断熱ガラスユニットを提供する。

[0055]本明細書で使用される「可視光」という用語は、約３８０ｎｍ～約７５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約７００ｎｍ、又は約４５０ｎｍ～約６５０ｎｍの波長範囲内の光を指し得る。

[0056]本明細書で使用される、「視覚的に透明」（又は単に「透明」）及び「視覚的に半透明」（又は単に「半透明」）などの用語は、約０－７０％以内、例えば、７０％以下、約６５％以下、約６０％以下、約５５％以下、約５０％以下、約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、約３０％以下、約２５％以下、又は、約２０％以下の可視帯域の全体的な吸収、平均吸収、又は、最大吸収を示す材料又はデバイスの特徴を指し得る。別の言い方をすれば、視覚的に透明な材料は、入射可視光の３０％－１００％、例えば、入射可視光の約８０％以上、入射可視光の約７５％以上、入射可視光の約７０％以上、入射可視光の約６５％以上、入射可視光の約６０％以上、入射可視光の約５５％以上、入射可視光の約５０％以上、入射可視光の約４５％以上、入射可視光の約４０％以上、入射可視光の約３５％以上、又は、入射可視光の約３０％以上を透過することができる。材料又はデバイスを透過しなかった光の一部は、材料によって散乱、反射、又は吸収され得る。視覚的に透明な材料は、一般に、人間が見ると少なくとも部分的に透けて見える（すなわち、完全に不透明ではない）と考えられる。視覚的に透明な光起電力デバイスは、単に透明光起電（ＴＰＶ）装置と呼ばれることがある。

[0057]本明細書で使用される「平均可視透過率」という用語（一般にＡＶＴ又はＴｖｉｓとして示される）は、スペクトルの可視部分で感度が高い、ヒトの眼の明所視反応によって重み付けされた波長スペクトルにわたる平均透過率を指す。

[0058]本明細書で使用される「補色」という用語は、白色光（異なる色の光の組み合わせを含む）で照明されたときにＣＩＥＬＡＢａ＊及びｂ＊値がＩＧＵの対応するＣＩＥＬＡＢａ＊又はｂ＊値にまたがる光を透過する、ＩＧＵの構成要素に関連する色を指すことができる。言い換えれば、ＩＧＵの構成要素は、白色光によって照射されたときにＩＧＵによって透過された光が光起電力構造体及び低放射率構造体の対応するａ＊値又はｂ＊値の間のＣＩＥＬＡＢａ＊値又はＣＩＥＬＡＢｂ＊値を有する場合に補色を有することができる。例えば、光起電力構造体のｂ＊値が正であり、低放射率構造体のｂ＊値が負である場合、補色を有するこれらの構成要素を組み込むＩＧＵは、負のｂ＊値と正のｂ＊値との間のｂ＊値を有し、これはＩＧＵのｂ＊値にまたがる又はそれを跨いでおり、それにより、負又は正のｂ＊値のいずれよりもｂ＊＝０に近いｂ＊値を有するＩＧＵをもたらす。したがって、本明細書に記載されるように、補色を有する構成要素を使用して、いずれの構成要素ライトもそれ自体で色中立ではない幾つかの実施形態であっても、色中立のＩＧＵを製造することができる。

[0059]本明細書で使用される「色中立」又は「視覚的に色中立」という用語は、白色光（異なる色の光の組み合わせを含む）で照明されたときにＣＩＥＬＡＢａ＊及びｂ＊値が色空間の中心（すなわち、ａ＊＝０、ｂ＊＝０）から所定の距離内にある光を透過させるＩＧＵ又はライトに関連付けられた色を指すことができる。一実施形態において、色中立は、ＩＧＵ色が－５＜ａ＊＜５、－５＜ｂ＊＜５の範囲内、すなわち色空間の中心を中心とする長さ１０及び幅１０の色領域内にあると定義される。他の実施形態では、ａ＊値又はｂ＊値の範囲が特定の用途に応じて変化し得る。補色を有する構成要素を使用すると、ＩＧＵの色は、ＩＧＵに組み込まれる構成要素（例えば、光起電力構造体及び低放射率構造体）のいずれかの色よりも、より色中立、すなわち色空間の中央領域に近くなり得る。したがって、一例として、ＩＧＵは、白色光によって照射されたときにＩＧＵによって透過された光が光起電力構造体又は低放射率構造体のａ＊値又はｂ＊値よりも大きさが小さいＣＩＥＬＡＢａ＊値又はＣＩＥＬＡＢｂ＊値を有する場合、構成要素よりも色中立であり得る。幾つかの実施形態において、ＩＧＵは、白色光によって照明されたときに、色空間の中心からＩＧＵに関連付けられた色までの距離が色空間の中心から構成要素に関連付けられた色のうちの１つ以上（例えば、両方）までの距離よりも小さい色を有する光をＩＧＵが透過する場合、構成要素（例えば、光起電力構造体及び低放射率構造体）よりも色中立であると見なすことができる。

[0060]本明細書に示される実施例の幾つか及びこれらの実施例に関連する議論は、高透明性光起電力コーティング、例えば、＞３０％又は＞５０％の透過率及びＵＶ又はＮＩＲ吸収ピークを有する光起電力コーティングとの関連で提供されるが、本発明の実施形態は、これらの特定の光起電力コーティングに限定されない。より一般的には、本発明の実施形態は、より低い透明性を有する光起電力コーティングを含む光起電力構造体及び低放射率構造体を含むＩＧＵに適用可能であり、例えば、０％を超える透過率を有する光起電力コーティングは、本明細書に記載の方法及びシステムを使用して色中立化され得る。したがって、５％、１０％、２０％、及び３０％のＡＶＴを特徴とするＩＧＵは、本明細書に記載の方法及びシステムを使用して製造することができ、実質的な市場適用性を有する。更に、ＮＩＲ（例えば、視覚的に吸収するが半透明である）において選択的でない光起電力コーティングも利用することができる。例示的な光起電力コーティングは、同一出願人による米国特許出願公開第２０１９／００３６４８０号及び米国特許出願公開第２０２０／００９１３５５号に記載されており、その開示は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。例としては、ＮＩＲ選択性になるように設計されていない光起電力素子を含めて、半透明ペロブスカイト、テルル化カドミウム、シリコン、ヒ化ガリウム、セレン化銅インジウムガリウム、ＩＴＩＣスタイルの有機光起電力素子などに基づく光起電力素子が挙げられ、これらは全て、本明細書に記載の低放射率構造体とのペアリングを介して色中立化から利益を得る。

[0061]更に、本明細書に示されている例の幾つか及びこれらの例に関連する議論は、光起電力コーティングとの関連で提供されるが、本明細書に記載の方法及びシステムは、発光太陽集光器の色中立化にも適用可能である。発光太陽集光器に関する追加の説明は、米国特許出願公開第２０１８／０２４８０６４号及び同一出願人による米国特許出願公開第２０１９／００３６４８０号に提供されており、その開示は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

[0062]本明細書で使用される場合、「最大吸収強度」という用語は、紫外帯域（２００ｎｍ～４５０ｎｍ又は２８０ｎｍ～４５０ｎｍ）、可視帯域（４５０ｎｍ～６５０ｎｍ）、又は近赤外帯域（６５０ｎｍ～１４００ｎｍ）などの特定のスペクトル領域における最大吸収値を指す。幾つかの例では、最大吸収強度は、吸収帯域又はピークなどの局所的又は絶対的な最大値である吸収特徴の吸収強度に対応することができ、ピーク吸収と呼ばれることがある。幾つかの例では、特定の帯域の最大吸収強度は、局所的又は絶対的な最大値に対応しなくてもよく、代わりに特定の帯域の最大吸収値に対応してもよい。そのような構成は、例えば、吸収特徴が複数の帯域（例えば、可視及び近赤外）に及び、吸収特徴のピークが紫外帯域内に位置するが吸収特徴の尾部が可視帯域まで延在する場合など、可視帯域内で生じる吸収特徴からの吸収値が近赤外帯域内で生じる吸収値よりも小さい場合に起こり得る。幾つかの実施形態では、本明細書に記載の視覚的に透明な光活性化合物は、約６５０ナノメートルを超える波長（すなわち、近赤外）又は約４５０ナノメートル未満の波長（すなわち、紫外線において）に吸収ピークを有してもよく、視覚的に透明な光活性材料の吸収ピークは、約４５０～６５０ナノメートルの任意の波長における視覚的に透明な光活性材料の吸収より大きくてもよい。

[0063]以下の説明では、説明の目的のために、本開示の例の完全な理解を与えるために具体的な詳細が記載される。しかしながら、これらの具体的な詳細を伴うことなく様々な例を実施できることは明らかである。例えば、デバイス、システム、構造体、アセンブリ、方法、及び他の構成要素は、例を不必要に詳細に不明瞭にしないために、ブロック図形式の構成要素として示されてもよい。他の例では、例を不明瞭にすることを避けるために、周知のデバイス、プロセス、システム、構造体、及び技術を必要な詳細を伴うことなく示すことができる。図及び説明は、限定を意図するものではない。この開示で使用される用語及び表現は、限定ではなく説明の用語として使用されており、また、そのような用語及び表現の使用において、示され説明された特徴又はその一部の均等物を除外する意図はない。「例」という用語は、本明細書では「例、事例、又は、例示として役立つ」ことを意味するべく使用される。本明細書中で「例」として説明される任意の実施形態又は形態は、必ずしも他の実施形態又は形態よりも好ましい又は有利であると解釈されるべきではない。

[0064]図１は、本明細書に記載のＩＧＵに利用することができる視覚的に透明な光起電力（ＴＰＶ）構造体１００の一例を示す簡略図である。図１に示されるように、視覚的に透明な光起電力構造体１００は、幾つかの層及び要素を含むことができる。前述したように、視覚的に透明とは、光起電力デバイスが例えば約４５０ｎｍ～約６５０ｎｍの可視波長帯域外の波長で光エネルギーを吸収する一方で可視波長帯域内の光を実質的に透過することを示す。例に示されるように、ＵＶ光及び／又はＮＩＲ光は、透明な光起電力デバイスの層及び要素によって強く吸収され得るが、可視光はデバイスを実質的に透過し得る。

[0065]視覚的に透明な光起電力構造体１００は、図示の他の層及び構造体に十分な機械的支持を与えるガラス又は他の視覚的に透明な材料であり得る基板１１０を含んでもよい。基板材料の例としては、様々なガラス及び硬質又は可撓性のポリマーが挙げられる。積層体などの多層基板も利用することができる。基板は、例えば、０．５ｍｍ～２０ｍｍの厚さなど、他の層及び構造体に必要な機械的支持をもたらすのに適した任意の厚さを有してもよい。場合によっては、基板は、窓ガラス、表示デバイスなどの他の構造体に対する視覚的に透明な光起電力構造体１００の適用を可能にするべく接着フィルムを含んでもよい。

[0066]また、視覚的に透明な光起電力構造体１００は、透明電極１２０，１６０間に位置される光活性層１４０を伴う一組の透明電極１２０，１６０を含むことができる。ＩＴＯ、薄い金属膜、又は、他の適切な視覚的に透明な材料を使用して製造され得るこれらの電極１２０，１６０は、図示の様々な層のうちの１つ以上に対する電気接続をもたらす。例えば、銅、銀、又は、他の金属の薄膜は、これらの金属が可視帯域の光を吸収し得る場合であっても、視覚的に透明な電極としての使用に適し得る。約１ｎｍ～約２００ｎｍ（例えば、約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約１５ｎｍ、約２０ｎｍ、約２５ｎｍ、約３０ｎｍ、約３５ｎｍ、約４０ｎｍ、約４５ｎｍ、約５０ｎｍ、約５５ｎｍ、約６０ｎｍ、約６５ｎｍ、約７０ｎｍ、約７５ｎｍ、約８０ｎｍ、約８５ｎｍ、約９０ｎｍ、約９５ｎｍ、約１００ｎｍ、約１０５ｎｍ、約１１０ｎｍ、約１１５ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１２５ｎｍ、約１３０ｎｍ、約１３５ｎｍ、約１４０ｎｍ、約１４５ｎｍ、約１５０ｎｍ、約１５５ｎｍ、約１６０ｎｍ、約１６５ｎｍ、約１７０ｎｍ、約１７５ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１８５ｎｍ、約１９０ｎｍ、又は約１９５ｎｍ）の厚さを有する膜などの薄膜として設けられる場合、可視帯域における薄膜の全透過率は、３０％超、４０％超、５０％超、６０％超、７０％超、８０％超、又は、９０％超など、高いままであってもよい。好適には、金属薄膜は、透明電極として使用される場合、幾つかの半導体透明導電性酸化物が、紫外帯域でバンド隙間を有し、したがって紫外光を高度に吸収する又は透過しないため、ＩＴＯなどの透明電極として有用であり得る他の半導体材料よりも紫外帯域で低い吸収を示し得る。しかしながら、場合によっては、紫外光が特定の材料を劣化させる場合があるため、紫外線吸収透明電極を使用して、紫外光の少なくとも一部を下方にある構成要素から遮蔽することができる。

[0067]原子層堆積、化学蒸着、物理蒸着、熱蒸着、スパッタ堆積、エピタキシなどの真空堆積技術を含む様々な堆積技術を使用して透明電極を生成することができる。場合によっては、スピンコーティングなどの溶液ベースの堆積技術も使用することができる。更に、透明電極は、リソグラフィ、リフトオフ、エッチングなどを含む、微細加工の技術を使用してパターニングされてもよい。

[0068]バッファ層１３０，１５０及び光活性層１４０は、光起電力デバイスの電気的及び光学的な特性を実現するために利用される。これらの層は、単一の材料の層であってもよく、又は、特定の用途に適した複数の副層を含んでもよい。したがって、「層」という用語は、単一の材料の単一の層を示すことを意図するものではなく、同じ又は異なる材料の複数の副層を含むことができる。幾つかの実施形態において、バッファ層１３０、光活性層１４０、及び、バッファ層１５０は、積層形態で繰り返されて、多接合セルなどのタンデムデバイス形態をもたらす。幾つかの実施形態において、光活性層１４０は、ドナー及びアクセプタとも称される電子ドナー材料及び電子アクセプタ材料を含んでもよい。これらのドナー及びアクセプタは、視覚的に透明であるが、可視波長帯域外を吸収して光電流を生成し得る。

[0069]バッファ層１３０，１５０は、電子輸送層、電子ブロッキング層、正孔輸送層、正孔ブロッキング層、励起子ブロッキング層、光学スペーサ、物理バッファ層、電荷再結合層、又は、電荷生成層として機能し得る。バッファ層１３０，１５０は、所望の緩衝効果をもたらすのに適した任意の厚さを有してもよく、任意選択的に存在しても存在しなくてもよい。バッファ層１３０，１５０は、存在する場合、約１ｎｍ～約１００ｎｍの厚さを有してもよい。更に、バッファ層１３０，１５０は、幾つかの実施形態では、光活性層に対して相補的な吸収性を有してもよい。フラーレン材料、カーボンナノチューブ材料、グラフェン材料、金属酸化物、例えば酸化モリブデン、酸化チタン、酸化亜鉛など、ポリマー、例えばポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）、ポリスチレンスルホン酸、ポリアニリンなど、コポリマー、ポリマー混合物、及び、小分子、例えばバソクプロインを含む様々な材料がバッファ層として使用されてもよい。バッファ層は、堆積プロセス（例えば、熱蒸発）又は溶液処理方法（例えば、スピンコーティング）を使用して形成することができ、１つ以上の層を含むことができる。

[0070]様々な実施形態において、視覚的に透明な光起電力構造体１００は、透明電極１２０、光活性層１４０、及び透明電極１６０を含むことができ、基板１１０、並びにバッファ層１３０及び１５０のいずれか１つ以上は、任意選択的に含まれる又は除外されてもよいことに留意されたい。

[0071]図２は、太陽スペクトル２１０、人間の眼の感度２３０、及び光波長の関数としての透明光起電力構造体の一例の吸収スペクトル２２０を示す簡略化されたプロットである。図２に示されるように、本発明の実施形態は、約４５０ｎｍ～約６５０ｎｍの可視波長帯域において低い吸収を有するが、ＵＶ及びＮＩＲ帯域において、すなわち、可視波長帯域の外側において強く吸収し、視覚的に透明な光起電力動作を可能にする光起電構造体を利用する。本明細書でより完全に説明するように、吸収が均一でない場合、不均一な吸収を補償するために色中立化が利用される。紫外線帯域は、実施形態において、約２００ｎｍ～約４５０ｎｍの光の波長として説明することができる。地上レベルでの有用な太陽輻射は、約２８０ｎｍ未満の波長を伴う限られた量の紫外線を有してもよく、したがって、紫外線帯域又は紫外線領域は、幾つかの実施形態では、約２８０ｎｍ～４５０ｎｍの光の波長として説明されてもよいことが理解される。近赤外帯域は、実施形態では、約６５０ｎｍ～約１４００ｎｍの光の波長として説明することができる。本明細書中に記載される様々な構造体は、ＵＶピーク２２２及び／又はＮＩＲピーク２２４を含む吸収を示すとともに、ＮＩＲ領域又はＵＶ領域における最大吸収強度よりも小さい最大吸収強度を可視帯域で示し得る。

[0072]太陽スペクトルのＵＶ及び／又はＮＩＲ帯域の光を吸収する光活性材料を使用して製造されたＴＰＶ装置は、主にＵＶ及び／又はＮＩＲ帯域で吸収することができ、ＵＶ又はＮＩＲ帯域から太陽スペクトルの可視帯域に広がる吸収を有することもできる。結果として、ＴＰＶ材料又は構造体は、不均一な可視光吸収に起因して特定の色を示すことができる。前述したように、ＩＧＵが、特定のアーキテクチャスタイルに適している、所有者により望まれる色を提供するなどのように、ＩＧＵにおける所定の色、例えば、中間色又は青緑色の色合いを有する色を達成することがしばしば望ましい。

[0073]図３は、色を表すためのＣＩＥＬＡＢ色空間を示す。ＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊（ＣＩＥＬＡＢ）色空間３００は、人間の眼に見える色を表し、装置に依存しないモデルである。ＣＩＥＬＡＢ色空間の３つの座標は、色の明度、赤／マゼンタと緑との間の色の位置、及び黄色と青との間の色の位置を表す。ＣＩＥＬＡＢは、ＣＩＥＬＡＢ値の同じ量の数値変化がほぼ同じ量の視覚的に知覚される変化に対応するように設計される。ＲＧＢ及びＣＭＹＫ色モデルとは異なり、ＣＩＥＬＡＢ色空間は人間の視覚に近似するように設計されている。

[0074]図３に示すように、ＣＩＥＬＡＢ色空間の３つの座標は、Ｌ＊、ａ＊、及びｂ＊であり、「＊」は、Ｌ＊、ａ＊、及びｂ＊をＨｕｎｔｅｒのＬ、ａ、及びｂと区別するために使用される。明度値Ｌ＊は色の明るさを表し、Ｌ＊＝０の最も暗い黒からＬ＊＝１００の最も明るい白までの範囲である。ａ＊軸は緑色－赤色成分を表し、緑色が負方向、赤色が正方向である。ｂ＊軸は、青色－黄色成分を表し、青色が負方向に、黄色が正方向である。真の中立灰色は、ａ＊＝０及びｂ＊＝０によって表される。ａ＊軸及びｂ＊軸のスケーリング及び制限は、特定の実施態様に依存し得る。例えば、幾つかの実施では、ａ＊及びｂ＊値は、±１００又は－１２８～＋１２７（符号付き８ビット整数）の範囲内であり得る。Ｌ＊、ａ＊、及びｂ＊の非線形関係は、眼の非線形応答を模倣することを意図している。

[0075]幾つかの実施形態では、色中立ＩＧＵを透過した後の白色光のａ＊値及びｂ＊値は、ＩＧＵの色又はＩＧＵを透過した白色光の結果として生じる色が白色又は灰色に近くなるように、例えば、図３に示すａ＊－ｂ＊平面内の－５から５の間、－１０から１０の間、又は特定の象限（例えば、象限ＩＩＩ、ここでａ＊及びｂ＊は両方とも負である）内にあってもよい。図４Ａ及び図４Ｂに関して本明細書で説明するように、従来の低放射率ガラスは、一般に、－１５＜ａ＊＜０；－７＜ｂ＊＜８のＣＩＥＬＡＢ値を有する透過色を有する。

[0076]本明細書で使用される「カラーボックス」という用語は、色空間の矩形領域を画定する。前述したように、ＩＧＵ用途では、「色中立」又は「非色中立」に一般的に帰される特定のカラーボックスはないが、そのような説明の境界を設定することは可能である。色中立化のプロセスを説明することは、数値的に実施することができ、ＩＧＵを構成する様々な構成要素の色よりも色空間の原点に近い色を有するＩＧＵを有すると説明することができる。したがって、この定義では、ＩＧＵ色が（ａ_ＩＧＵ＊；ｂ_ＩＧＵ＊）、光起電力構造体の色が（ａ_１＊；ｂ_１＊）、低放射率構造体の色が（ａ_２＊；ｂ_２＊）の場合、ＩＧＵ色は、

であれば、第１の色及び第２の色に対して色中立である。

[0077]別の実施形態において、色中立化のプロセスの説明は、数値的に実施することができ、ＩＧＵを構成する構成要素の少なくとも１つよりも色空間の原点に近い色を有するＩＧＵを有するものとして説明することができる。したがって、この定義では、ＩＧＵ色が（ａ_ＩＧＵ＊；ｂ_ＩＧＵ＊）、光起電力構造体の色が（ａ_１＊；ｂ_１＊）、低放射率構造体の色が（ａ_２＊；ｂ_２＊）の場合、ＩＧＵ色は、

であれば、第１の色又は第２の色に対して色中立である。

[0078]当業者には明らかなように、窓のエネルギー効率を高めるために、窓に低放射率構造体が利用されてきた。低放射率構造体は、放射赤外エネルギーの放出を低減し、したがって、可視光を通過させながら、熱を、それが発生したガラスの側に維持する。言い換えれば、低放射率構造体は、ＩＲ光を透過せずに可視光を透過する。これは、より良好なエネルギー効率を有する窓をもたらす。すなわち、冬の屋内から発生する熱は内側（暖かい側）に留まるが、夏の間の熱は窓を通って伝達せず、窓の内側をより低温に保つ。

[0079]図４Ａは、本発明の一実施形態に係る低放射率構造体内の層を示す簡略化した概略図である。低放射率は、黒体放射と比較して、材料が低レベルの熱エネルギーを放射する状態を指す。建物の内外に伝達される熱の量を低減して加熱及び冷却コストを低減するために、窓に低放射率コーティングが使用される。低放射率コーティングは、可視光の透過を可能にしながら、赤外光を優先的に吸収又は反射するように設計される。実装において、低放射率コーティングは、可視波長がコーティングを通過することを可能にしながら、コーティングに入射するＩＲ光を反射する。これにより、得られる太陽熱の量が減少し、窓のエネルギー効率が向上する。

[0080]殆どの低放射率コーティングは、酸化物又は窒化物などの透明誘電体層の間に挟まれた１～４層の薄い銀で作られる。これらの層は、ガラス又は他の適切な基板上に堆積させることができる。銀が連続膜を形成して経時的に安定であるようにするのを助けるために、キャッピング層及びシード層を使用することができる。様々な層によって形成された光学キャビティは、誘電体層の厚さを調整することによって反射及び透過スペクトルの調整を可能にする。更に、異なる誘電体材料は異なる屈折率を有し、したがって、複数の誘電体材料を使用することにより、低放射率構造体の光学特性を更に制御することができる。

[0081]図４Ａは、ガラス基板４１０と、１つ以上の誘電体層４２０と、シード層４２２と、銀層４２４と、誘電体材料であってもよいキャッピング層４２６と、１つ以上の誘電体層４３０とを含む低放射率構造体を示すが、本発明の実施形態は、この特定の低放射率構造体に限定されず、低放射率コーティングの機能を与える他の構造体、特に可視光における高透過率と結合されたＩＲにおける低透過率は、本発明の範囲内に含まれる。

[0082]図９Ｃ、図１０Ｃ、図１１Ｃ、図１２Ｃ、及び図１３Ｃに示される低放射率積層体は全て、図４Ａに示される構造体の比較的単純なバージョンを利用し、本発明の実施形態の適用性のシミュレーション及び実証の目的で、例示的な材料の単純なセットを使用する。実際には、製造可能性及び安定性のために追加の層を使用することができ、使用する可能性が高い。追加の銀層又は追加の誘電体層を利用するより複雑な構造体は、低放射率でコーティングされたガラスライトの透過スペクトルを更に大きく制御する。本明細書で論じられる実施例で使用される誘電体材料は、酸化ケイ素（ＳｉＯ_ｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ_ｘ）、酸化スズ（ＳｎＯ_ｘ）、酸化亜鉛（ＺｎＯｘ）、酸化亜鉛スズ（ＺｎＳｎＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化亜鉛チタン（ＺｎＴｉＯ_ｘ）、酸化亜鉛アルミニウム（ＺｎＡｌＯ_ｘ）、及びニッケルクロム酸化物（ＮｉＣｒＯ_ｘ）を含むがこれらに限定されない、低放射率ガラス産業で現在使用されている大規模な誘電体セットの代用と見なされるべきである。誘電体の化学量論比も変化させることができ、示されている式に限定されない。同様に、銀に加えて、クロム（Ｃｒ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、及びチタン（Ｔｉ）を含むがこれらに限定されない金属が、低放射率積層体内のキャッピング層として使用されることが多い。図４Ａに示すタイプの低放射率構造体へのこれら又は他の材料の置換は、本発明の実施形態の態様を根本的に変更するものではない。色の同調性は、これらの種類の光学構造体の一般的な特性である。

[0083]図４Ｂは、幾つかの低放射率構造体の色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。図４Ｂには、低放射率（放射率＜０．１）及び高透明性（Ｔ_ｖｉｓ＞０．４）として分類された国際ガラスデータベースにおける９７０個のガラス製品全てが示される。したがって、このデータセットは、住宅及び商業用途向けのＩＧＵに関する色情報を提供する。図４Ｂに見られるように、大部分の製品は、色の範囲が小さく（緑色、灰色、及び青色）、比較的色中立である。建築様式を含む様々な理由から、必ずしも「理想」色があるとは限らない。むしろ、用途及びホルダの眼に応じて許容可能な透過色の範囲がある。

[0084]図４Ｂのデータを調べると、ガラス製品の９０％は、これらが構造上の理由から望ましい色であるため、－１５＜ａ＊＜０；－４＜ｂ＊＜８によって定義されるカラーボックス内に含まれる、すなわち、緑色、青色、又は灰色の色合いである。ガラス製品の９９％は、－１７＜ａ＊＜３；－７＜ｂ＊＜１１によって定義されるカラーボックス内に含まれる。放射状のカラーボックスを利用して、ガラス製品の９０％は、ａ＊＝－６、ｂ＊＝３．３を中心とする半径７の円内に含まれる。したがって、住宅及び商業用途の窓の大部分は、青緑色の色合い（すなわち、－１５＜ａ＊＜０；－４＜ｂ＊＜８）を有する色によって特徴付けられる。

[0085]本発明の実施形態は、図４Ｂに示されるカラープロファイルに関連する青緑色の色合いを依然として提供しながら、光起電力構造体を低放射率構造体とともにＩＧＵに組み込む方法及びシステムを提供する。したがって、実施形態は、光起電力コーティングと組み合わせて低放射率機能を追加して、エネルギー効率を改善すると同時に電力を生成することができる。

[0086]透明性の増加はＴＰＶデバイスの望ましい特性であるため、従来のＴＰＶ設計メトリックは、低放射率コーティングが位置される色空間の領域、すなわちａ＊≒－４、ｂ＊≒４へのＴＰＶの色の移行をもたらす。物理的には、低放射率コーティングは、眼の明所視反応と整列するため、この色を有する。したがって、低放射率構造体及び光起電構造体を単独で設計すると、低放射率構造体及び光起電構造体の色は、図４Ｂに示されるように、ａ＊≒－４、ｂ＊≒４の領域の色空間内に位置される傾向がある。しかしながら、光起電力構造体と低放射率構造体とをＩＧＵ内で組み合わせると、光起電力構造体及び低放射率構造体の両方がａ＊≒－４、ｂ＊≒４の領域内の色を有する場合、ＩＧＵはより低いａ＊値及びより高いｂ＊値にシフトする色を有し、それによって望ましくない色を有するＩＧＵがもたらされる。本発明の実施形態は、相補的である光起電力構造体及び低放射率構造体を利用することによってこの問題に対処し、色中立のＩＧＵを製造するためにＩＧＵの色を制御することを可能にする。したがって、光起電力構造体又は低放射率構造体は、単独では望ましい色を有さないが、組み合わせて、光起電力構造体及び低放射率構造体の相補的な性質は、ＩＧＵに望ましい色を提供する。

[0087]図５Ａは、本発明の一実施形態に係る光起電力構造体及び低放射率構造体を組み込む断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）を示す簡略化した概略図である。図５Ａに示すように、第１のライト５１０（すなわち、第１のガラス片）は、光起電力コーティング５１２でコーティングされて光起電力構造体５１４を形成する。第２のライト５２０（すなわち、第２のガラス片）は、低放射率コーティング５２２でコーティングされて低放射率構造体５２４を形成する。次いで、光起電力構造体５１４及び低放射率構造体５２４は、ＩＧＵ５０５から光起電力構造体５１４及び低放射率構造体５２４を分離する隙間５３０を伴って組み立てられる。隙間５３０は、真空、空気、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの不活性ガス、又は窒素などの別のガス、それらの組み合わせなどで充填することができる。

[0088]ＩＧＵ５０５は、一般に、日射が構造体の外側に面する第１のライト５１０に入射して構造体の内側に向かってＩＧＵ５０５を通過するように設置される。したがって、図５に示される構造体では、光起電力コーティング５１２及び低放射率コーティング５２２はＩＧＵ５０５の内部に封入され、光起電力コーティング５１２が外側ライトに配置され、低放射率コーティング５２２が内側ライトに配置される。

[0089]二重窓ガラス構造に加えて、本発明の幾つかの実施形態は、３枚のガラス並びに様々な表面上の光起電力コーティング及び低放射率コーティングを有する「三重ＩＧＵ」の形態の三重平面構造を利用することができる。以下に説明するように、異なる向きは、ＩＧＵが利用される気候に応じて多かれ少なかれ適用可能であり得る。特定のスペーサ、バスバー、ワイヤ接続などに関する説明を含む、ＩＧＵに関する追加の説明は、米国特許出願公開第２０１９／００３６４８０号で提供される。

[0090]図５Ｂに関連して説明したように、図５Ａに示される光起電力構造体５１４と低放射率構造体５２４との組み合わせは、改善された太陽熱利得係数を特徴としながらエネルギーを生成する色中立のＩＧＵをもたらす。ＩＧＵ５０５の色は、光起電力構造体の色と組み合わせた低放射率構造体の可視透過率プロファイルによって決定され、低放射率構造体に使用される厚さ又は材料を変更することによって調整することができる。したがって、光起電力構造体５１４と低放射率構造体５２４との組み合わせを利用して、ＩＧＵ５０５の色は、従来の低放射率コーティングに関連するエネルギー効率を達成しながら、特定の用途を満たすように調整することができる。

[0091]図５Ｂは、本発明の一実施形態に係る光起電力構造体、低放射率構造体、及び光起電力構造体及び低放射率構造体を含むＩＧＵの色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。図５Ｂに示されるように、光起電力コーティングは、負のａ＊値及び高い正のｂ＊値によって特徴付けられることがある。この色特性は、図５Ｂにおいて楕円５５０で示されている。色の観点から、低放射率構造体を含むＩＧＵが楕円５５０の色によって特徴付けられた場合、それらは殆どの商業用途及び住宅用途に受け入れられないであろう。むしろ、図４Ｂに関連して説明したように、低放射率コーティングを含む殆どのＩＧＵは、青緑色の色合い（すなわち、－１０＜ａ＊＜０；０＜ｂ＊＜５）を有する色を特徴とする。

[0092]光起電力構造体の色を考えると、本発明の実施形態は、光起電力構造体を、高い負のｂ＊値を有する低放射率構造体と対にして、青緑色の色合い（すなわち、－１０＜ａ＊＜０；０＜ｂ＊＜５）を有するＩＧＵ色を達成する。したがって、図５Ｂに示されるように、楕円５５５で示す色特性を有する低放射率構造体が、楕円５５０で示す色特性を有する光起電構造体とペアリングされて、ＩＧＵ楕円５６０によって示されるａ＊＝－４；ｂ＊＝４付近の色を有するＩＧＵが実現される。低放射率構造体を所望のＩＧＵ色よりもはるかに深い青色（すなわち、高い負のｂ＊値）とペアリングすることによって、光起電力構造体に関連する高いｂ＊値が中立化されて、それぞれ光起電力構造体の色と低放射率構造体の色との間に位置されるＩＧＵ楕円５６０によって示される色空間に位置する色を伴うＩＧＵが生成され、それにより、現在の製品の大部分に関連する色を伴うＩＧＵがもたらされる。

[0093]前述のように、ＩＧＵに関するａ＊値又はｂ＊値が光起電力構造体及び低放射率構造体に関連する色に対応するａ＊値及びｂ＊値よりも色空間の中心に近い場合、ＩＧＵは色中立であると見なすことができる。図５Ｂに示されるように、光起電力構造体の色は、約８よりも大きいｂ＊値を有し、低放射率構造体の色は、約－８未満のｂ＊値を有する。そのような光起電力構造体及び低放射率構造体を含むＩＧＵは、約４のｂ＊値を有する色を有し、これは、ＩＧＵのｂ＊値が光起電力構造体又は低放射率構造体のいずれかのｂ＊値よりも色空間の中心に近いため、光起電力構造体及び低放射率構造体に対して色中立である。したがって、ＩＧＵは、光起電力構造体及び低放射率構造体に対して色中立である。

[0094]したがって、本発明の実施形態によれば、第１の所定の色を有する光起電力構造体は、第２の所定の色を有する低放射率構造体とペアリングされる。第１の所定の色及び第２の所定の色は、互いに補完し合い、光起電力構造体及び低放射率構造体の両方よりも色中立である色を有する光起電力構造体及び低放射率構造体を組み込むＩＧＵを提供する。

[0095]図５Ｂは、光起電力構造体を相補的な低放射率構造体とペアリングする本発明の実施形態が、従来の低放射率構造体を含む従来のＩＧＵと光起電力構造体との統合から生じる深緑色によってＩＧＵが特徴付けられるのを防ぐことを実証する。光起電力構造体及び低放射率構造体の色は、一般に、相加的であるため、青緑色の色合いを有する低放射率構造体と光起電力構造体との統合は、殆どの商業用途及び住宅用途には適さない深緑色である、ａ＊＝－１５；ｂ＊＝１５の領域内の色を有するＩＧＵをもたらす。これに対し、本発明の実施形態は、相補的である光起電力構造体及び低放射率構造体を使用することによって、色中立のＩＧＵを提供する。

[0096]図４Ｂに見られるように、殆どの低放射率構造体は正のｂ＊値を有する。これらの従来の低放射率構造体を、楕円５５０によって示される色特性を有する光起電構造体と組み合わせて使用することは、ＩＧＵにおけるｂ＊値を増大させるだけであり、望ましくない緑黄色をもたらす。従来の低放射率構造体は光起電力構造体がない状態で設計されるため、殆どの従来の低放射率構造体は、負のｂ＊値を有さず、したがって光起電力構造体のｂ＊値を適切に補償することができない。

[0097]図６Ａは、本発明の一実施形態に係る、光起電力コーティング、低放射率コーティング、及びガラスライトを組み込む断熱ガラスユニットを示す簡略化した概略図である。図６Ａに示されるように、及び、図５Ａに示されるＩＧＵ５０５と同様に、第１のライト６１０（すなわち、第１のガラス片）は、光起電力構造体６１４を形成するために光起電力コーティング６１２でコーティングされる（すなわち、光起電力コーティング６１２は、第１のライト６１０の表面上に配置される）。第２のライト６２０（すなわち、第２のガラス片）は、低放射率構造体６２４を形成するために低放射率コーティング６２２でコーティングされる（すなわち、低放射率コーティング６２２は、第２のライト６２０の表面上に配置される）。光起電力構造体６１４及び低放射率構造体６２４は、光起電力構造体６１４と低放射率構造体６２４とを分離する隙間６１５を伴って組み立てられる。低放射率コーティング５２２が隙間５３０に当接した図５Ａに示される実施形態とは対照的に、低放射率コーティング６２２は、低放射率構造体６２４とガラスライト６２６とを分離する第２の隙間６２５に当接する。ＩＧＵ６０５は、隙間６１５によって分離された光起電力構造体６１４及び低放射率構造体６２４と、第２の隙間６２５によって低放射率構造体６２４から分離されたガラスライト６２６とを組み立てることによって形成される。隙間６１５及び第２の隙間６２５は、空気、不活性ガス、例えば真空、空気、アルゴン、クリプトン、キセノンなど、又は窒素などの別のガス、それらの組み合わせなどを含む、同じ又は異なるガスで充填することができる。図６Ａに示される実施形態において、光起電力コーティング６１２は、第２のライト６２０の方を向く第１のライト６１０の表面上に配置され、低放射率コーティング６２２は、第１のライト６１０から離れる方向を向く第２のライト６２０の表面上に配置される。図５Ａと同様に、図６Ａに示されるＩＧＵ、図６Ｂ～図６Ｃ、図７Ａ～図７Ｃに示されるＩＧＵには、図の左側から日射が入射する。したがって、光起電力構造体は、ＩＧＵの外側に配置される。

[0098]図６Ｂは、本発明の別の実施形態に係る、光起電力コーティング、低放射率コーティング、及びガラスライトを組み込む断熱ガラスユニットを示す簡略化した概略図である。図６Ｂに示されるＩＧＵ６３５は、低放射率構造体６２４の向きを変更した図６Ａに示されるＩＧＵ６０５と同様である。この実施形態において、低放射率コーティング６２２は、図５Ａに示されるものと同様の態様で隙間６１５に当接する。したがって、ＩＧＵ６３５は、隙間６１５によって分離された光起電力構造体６１４及び低放射率構造体６２４を組み立てることによって形成され、この場合、低放射率コーティング６２２は隙間６１５に当接し、ガラスライト６２６は第２の隙間６２５によって低放射率構造体６２４から分離される。図６Ｂに示される実施形態において、光起電力コーティング６１２は、第２のライト６２０の方を向く第１のライト６１０の表面上に配置され、低放射率コーティング６２２は、第１のライト６１０及び光起電力コーティング６１２の方を向く第２のライト６２０の表面上に配置される。更に、この実施形態において、光起電力構造体６１４は、隙間６１５によって低放射率構造体６２４から分離され、ガラスライト６２６は、第２の隙間によって低放射率構造体６２４から分離される。

[0099]図６Ｃは、本発明の他の別の実施形態に係る、光起電力コーティング、低放射率コーティング、及びガラスライトを組み込む断熱ガラスユニットを示す簡略化した概略図である。この実施態様において、低放射率構造体６２４及びガラスライト６２６の位置は、図６Ｂに示される位置に対して交換されている。したがって、ＩＧＵ６４５は、隙間６１５によって分離された光起電力構造体６１４及びガラスライト６２６を組み立てることによって形成され、この場合、低放射率構造体６２４は、第２の隙間６２５によってガラスライト６２６から分離され、低放射率コーティング６２２は第２の隙間６２５に当接する。図６Ｃに示される実施形態において、光起電力コーティング６１２は、ガラスライト６２６の方を向く第１のライト６１０の表面上に配置され、低放射率コーティング６２２は、第１のライト６１０の方を向く第２のライト６２０の表面上に配置され、ガラスライト６２６は、光起電力構造体６１４と低放射率構造体６２４との間に配置される。更に、光起電力構造体６１４は、隙間６１５によってガラスライト６２６から分離され、ガラスライト６２６は、第２の隙間６２５によって低放射率構造体６２４から分離される。

[0100]前述した二重窓ガラス及び三重窓ガラス構造に加えて、本発明の幾つかの実施形態は、積層構造を利用することができる。図７Ａ～図７Ｃに示すように、光起電力コーティングは、他のライト又は低放射率ライトのいずれかに積層され得る。当業者には明らかなように、これらの実施形態は、製造目的及び／又は安全上の理由から望ましい場合がある。

[0101]図７Ａは、本発明の一実施形態に係る、光起電力コーティング、低放射率コーティング、及びガラスライトを組み込む積層断熱ガラスユニットを示す簡略化した概略図である。図７Ａに示す実施形態において、光起電力構造体６１４を形成する第１のライト６１０及び光起電力コーティング６１２と同様の第１のライト７１０及び光起電力コーティング７１２を含む光起電力構造体７１４は、積層材料７０７を使用してガラスライト７１５に積層される。積層材料の例としては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン－酢酸ビニル（ＥＶＡ）、及び熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）が挙げられる。この実施形態において、積層材料７０７は、光起電力コーティング７１２とガラスライト７１５とを接合する。低放射率構造体６２４を形成する第２のライト６２０及び低放射率コーティング６２２と同様の第２のライト７２０及び低放射率コーティング７２２を含む低放射率構造体７２４は、隙間７２５によって光起電力構造体７１４及びガラスライト７１５を含む積層構造体から分離される。この実施形態では、光起電力コーティング７１２が第１のライト７１０の表面上に配置され、低放射率コーティング７２２が第２のライト７２０の表面上に配置される。具体的には、光起電力コーティング７１２は、ガラスライト７１５及び第２のライト７２０の方を向く第１のライト７１０の表面上に配置され、低放射率コーティング７２２は、ガラスライト７１５及び第１のライト７１０の方を向く第２のライト７２０の表面上に配置される。したがって、ＩＧＵ７０５は、低放射率構造体７２４が隙間７２５によって積層構造体から分離されるように、光起電力構造体７１４、積層材料７０７、及びガラスライト７１５を含む積層構造体を組み立てることによって形成される。ガラスライト７１５が図７Ａに示されるが、プレキシガラス、ポリカーボネートシート、又はアクリルシートを含む十分な透明性及び機械的剛性を伴う材料を含むライトを形成するべく他の適切な材料を使用できることが理解され得る。

[0102]図７Ｂは、本発明の別の実施形態に係る、光起電力コーティング、低放射率コーティング、及びガラスライトを組み込む積層断熱ガラスユニットを示す簡略化した概略図である。この実施形態において、光起電力構造体６１４を形成する第１のライト６１０及び光起電力コーティング６１２と同様の第１のライト７１０及び光起電力コーティング７１２を含む光起電力構造体７１４は、積層材料７０７を使用して、低放射率構造体６２４を形成する第２のライト６２０及び低放射率コーティング６２２と同様の第２のライト７２０及び低放射率コーティング７２２を含む低放射率構造体７２４に積層される。したがって、この例示的な実施形態では、積層材料７０７が光起電力コーティング７１２と第２のライト７２０とを接合する。ガラスライト７１５は、隙間７２５によって、光起電力構造体７１４、積層材料７０７、及び低放射率構造体７２４を含む積層構造体から分離される。図示の実施形態において、光起電力構造体７１４は、ガラスライト７１５の方を向く第１のライト７１０の表面上に配置された光起電力コーティング７１２を含み、低放射率構造体７２４は、ガラスライト７１５の方を向く第２のライト７２０の表面上に配置された低放射率コーティング７２２を含む。したがって、ＩＧＵ７３５は、ガラスライト７１５が隙間７２５によって積層構造体から分離されるように、光起電力構造体７１４、積層材料７０７、及び低放射率構造体７２４を含む積層構造体を組み立てることによって形成される。低放射率構造体７２４をＩＧＵの外側に配置することにより、従来の低放射率窓を使用して利用可能な利点が、光起電力構造体７１４によって与えられる発電能力と併せて与えられる。ガラスライト７１５が図７Ｂに示されるが、プレキシガラス、ポリカーボネートシート、又はアクリルシートを含む十分な透明性及び機械的剛性を伴う材料を含むライトを形成するべく他の適切な材料を使用できることが理解され得る。

[0103]図７Ｃは、本発明の他の別の実施形態に係る、光起電力コーティング、低放射率コーティング、及びガラスライトを組み込む積層断熱ガラスユニットを示す簡略化した概略図である。この実施形態において、光起電力構造体６１４を形成する第１のライト６１０及び光起電力コーティング６１２と同様の第１のライト７１０及び光起電力コーティング７１２を含む光起電力構造体７１４は、光起電力コーティング７１２及び低放射率コーティング７２２が積層材料７０７に当接する状態で積層材料７０７を使用して、低放射率構造体６２４を形成する第２のライト６２０及び低放射率コーティング６２２と同様の第２のライト７２０及び低放射率コーティング７２２を含む低放射率構造体７２４に積層される。ＩＧＵ７３５と同様に、ガラスライト７１５は、隙間７２５によって光起電力構造体７１４、積層材料７０７、及び低放射率構造体７２４を含む積層構造体から分離される。したがって、ＩＧＵ７４５は、ガラスライト７１５が隙間７２５によって積層構造体から分離されるように、光起電力構造体７１４、積層材料７０７、及び低放射率構造体７２４を含む積層構造体を組み立てることによって形成される。

[0104]図９Ａ～図９Ｅ及び図１０Ａ～図１０Ｅに関連して説明した第１の実施形態、図１１Ａ～図１１Ｅに関連して説明した第２の実施形態、図１２Ａ～図１２Ｅに関連して説明した第３の実施形態、及び図１３Ａ～図１３Ｅに関連して説明した第４の実施形態では、図５Ａに示す構造体が利用され、この場合、２つのガラスライトは、隙間によって分離された内面にコーティングを有するが、図６Ａ～図６Ｃ及び図７Ａ～図７Ｃに示される構造体のいずれかを含む他のＩＧＵ構造も本発明の範囲内で利用することができる。隙間厚さ、積層、追加のガラスパネルなどを含む構造の詳細は、本発明の範囲内で変形及び／又は変更することができ、これらの変形及び／又は変更は、本明細書に記載の本発明の様々な実施形態の原理を変更するものではない。

[0105]以下の図は、４つの一般的なクラスの光起電力透過率及び相補的な低放射率透過率を示しており、これらの組み合わせは色中立のＩＧＵをもたらす。これらの４つのクラスは、ａ）光起電力構造体が主に赤色光を透過し、低放射率構造体が主に青色光を透過する；ｂ）光起電力構造体が主に青色光を透過し、低放射率構造体が主に赤色光を透過する；ｃ）光起電力構造体が主に赤色光及び青色光を透過し、低放射率構造体が主に緑色光を透過する；ｄ）光起電力構造体が主に緑色光を透過し、低放射率構造体が主に赤色光及び青色光を透過する、ものである。

[0106]図８Ａ～図８Ｄは、これらの４つの一般的なクラスを示す。図８Ａは、赤色光を透過する光起電力構造体及び青色光を透過する低放射率構造体についての透過率対波長のプロットを示す。図８Ｂは、青色光を透過する光起電力構造体及び赤色光を透過する低放射率構造体についての透過率対波長のプロットを示す。図８Ｃは、赤色光及び青色光を透過する光起電力構造体、並びに緑色光を透過する低放射率構造体についての透過率対波長のプロットを示す。図８Ｄは、緑色光を透過する光起電力構造体、並びに赤色光及び青色光を透過する低放射率構造体についての透過率対波長のプロットを示す。

[0107]本発明の第１の実施形態によれば、赤色光を優先的に透過する光起電力構造体と、青色光を優先的に透過する低放射率構造体とを組み合わせて、色中立のＩＧＵを提供する。

[0108]図９Ａは、本発明の第１の実施形態に係る光起電力構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図９Ａに示されるように、光起電力構造体は、スペクトルの緑色部分又は赤色部分よりもスペクトルの青色部分においてより大きい吸収を有する。その結果、光起電力構造体は、青色波長と比較して、赤色波長を優先的に透過する。赤色波長におけるこのより高い透過率は、正である光起電力構造体におけるｂ＊値をもたらす。図９Ａに示される光学特性を有する特定の光起電力構造体について、ｂ＊＝１２である。

[0109]図９Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る低放射率構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図９Ａに関連して示された光起電構造体とは対照的に、低放射率構造体は、緑色波長及び赤色波長よりも青色波長においてより大きい透過率を有する。図９Ｅから明らかなように、青色波長での高い透過率は、低放射率構造体のｂ＊値をもたらし、これは、一般に低放射率構造体に関連するｂ＊値よりも著しく大きな負である。図９Ｂに示す光学特性を有する特定の低放射率構造体では、ｂ＊≒－１６であり、そのため、低放射率構造体に関して紫色をもたらす。

[0110]図９Ｃは、図９Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体内の層を示す簡略概略図である。図９Ｃでは、低放射率積層体は、基板（例えば、ガラス基板）上に一連のコーティングとして堆積された一連の層として示される。低放射率積層体は、厚さ１０．５ｎｍの銀層と、厚さ６２ｎｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）層と、厚さ７．４ｎｍの第２の銀層と、厚さ５１．８ｎｍの第２のＺｎＯ層とを含む。

[0111]当業者には明らかなように、図９Ｃに示す特定の低放射率積層体は、図９Ｂに示す光学特性を達成するように設計されたが、材料の選択、層の厚さ、及び層の数などのこれらの積層体の詳細は、特定の用途に応じて変更することができ、図９Ｂに示す光学特性を達成するために多くの組み合わせを利用することができる。理解されるように、図９Ｃに示される特定の低放射率積層体は、個別の構造体として安定していない可能性があり、所定の光学特性を有する低放射率積層体が本発明の実施形態に従って利用され得ることを単に実証するために提供される。

[0112]図９Ｄは、図９Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体及び図９Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体を組み込むＩＧＵのシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図９Ｄに示すように、ＩＧＵは、可視スペクトルにわたってほぼ均一な透過率を特徴とし、可視波長で約４５％の平均可視透過率（ＡＶＴ）を与える。黄色を特徴とする図９Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体、及び紫色を特徴とする図９Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体と比較して、図９Ｄに示す光学特性を有するＩＧＵは、色中立であり灰色である。

[0113]図９Ａ、図９Ｂ、及び図９Ｄに示すように、４０％を超えるＩＧＵのＡＶＴを達成するために、光起電力構造体及び低放射率構造体の両方のＡＶＴは約６０～７０％の範囲にある。この実施形態では、光起電力構造体のＡＶＴは約６０％であり、低放射率構造体のＡＶＴは約７０％であり、結果として約４５％のＡＶＴを有するＩＧＵが得られる。したがって、本発明の実施形態は、５０％未満のＡＶＴを有する従来のＴＰＶ装置とは対照的である。これらの従来の低ＡＶＴＴＰＶデバイスでは、約７０％のＡＶＴを有する低放射率構造体との組み合わせは、４０％未満のＡＶＴを有するＩＧＵをもたらす。実際、そのような低いＡＶＴを有するＩＧＵは、一般に、住宅及び商業用途には適していない。特に、２０％以下のＡＶＴを有するＴＰＶデバイスは、低放射率構造体との組み合わせには明らかに不適当であり、その理由は、組み合わせにより、ＩＧＵが１０代以下でＡＶＴパーセンテージを有することになり、ＩＧＵが透明ＩＧＵであると見なされるのを妨げる可能性があるためである。したがって、５０％以上のＡＶＴ値を有する光起電力構造体を利用することができる本発明の実施形態は、低放射率構造体を使用するＩＧＵにおける色中立化に理想的に適している。

[0114]図９Ｅは、図９Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体、図９Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体、及び図９Ｄに示す光学特性を有するＩＧＵの色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。図９Ａ及び図９Ｂを再び参照すると、光起電力構造体及び低放射率構造体の透過プロファイルは相補的であり、この場合、光起電力構造体は赤色波長を優先的に透過し、低放射率構造体は青色波長を優先的に透過する。結果として、光起電力構造体及び低放射率構造体の色は殆どの用途に適していないにもかかわらず、光起電力構造体が黄色（ａ＊≒１；ｂ＊≒１２）であり、低放射率構造体が紫色（ａ＊≒３；ｂ＊≒－１６）であるため、ＩＧＵの色は灰色（ａ＊≒０；ｂ＊≒０）である。図９Ａ～図９Ｅに関連して説明するように、相補的な光起電力構造体と低放射率構造体とのペアリングは、灰色ＩＧＵを必要とせず、利用される特定の構造体並びに光起電力構造体及び低放射率構造体に関して達成される色に応じて、ＩＧＵについて他の色を達成することができる。

[0115]図９Ｅを参照すると、低放射率構造体の色は、ａ＊≒３；ｂ＊≒－１６であり、紫色であるＩＧＵ内に光起電力構造体が存在しない場合、この低放射率構造体を使用すると、紫色窓の使用の利益を享受しない、殆どの用途に望ましくない色のＩＧＵがもたらされる。しかしながら、この低放射率構造体が従来のＩＧＵで使用される場合にどれほど望ましくないかにもかかわらず、この高い負のｂ＊値を有する低放射率構造体は、高い正のｂ＊値を有する光起電力構造体と組み合わされて、色中立のＩＧＵをもたらす。したがって、個々に大部分の用途に適さない構成要素を使用して、従来の低放射率窓に関連する色を有するＩＧＵを提供することができる。実際、低いｂ＊値を有する低放射率構造体及び高いｂ＊値を有する光起電構造体の極端な特徴は、それらが相補的であるため、所定の望ましい色を有するように調整することができる色中立のＩＧＵをもたらす。したがって、従来のカラーボックス（すなわち、－１５＜ａ＊＜０；－４＜ｂ＊＜８）の外側に望ましくない色を有するように意図的に設計された低放射率構造体を使用して、低放射率構造体を光起電構造体とペアリングするＩＧＵを色中立のＩＧＵとして実装することができる。

[0116]以下でより完全に説明するように、図９Ｅ、図１１Ｅ、図１２Ｅ、及び図１３Ｅに示すＩＧＵにおいて、光起電力構造体の色は、光起電力構造体に対して正に相補的な低放射率構造体を使用して完全に中立化され、それにより、完全に中立化されたＩＧＵ（すなわち、ａ＊＝０；ｂ＊＝０の色を有するＩＧＵ）をもたらす。光起電力構造体及び低放射率構造体の両方の層厚及び組成を正確に制御する能力は、この高レベルの色制御を可能にする。

[0117]しかしながら、殆どの住宅及び商業用途では、灰色ではなく、図４Ｂに関連して説明したように望ましい緑色又は青色を有するＩＧＵを有することが好ましい。殆どの光起電力構造体は、有機半導体における吸収の性質に起因して、大きい正のｂ＊値、例えば、ｂ＊＞１０を有するため、ｂ＊値は、より色中立の色を有するＩＧＵを達成するために負のｂ＊値を有する相補的な低放射率構造体の使用によって低減される。

[0118]したがって、図９Ａ～図９Ｅに関連して説明したように、光起電力構造体の色を完全に中立化するのではなく、光起電力構造体の色を殆どの従来のＩＧＵのカラーボックス特性にシフトするために、低放射率構造体が利用される。この例では、高い負のｂ＊を有する低放射率構造体を利用して、可視光にテーリングする色スペクトルのＵＶ領域における吸収に起因する光起電力構造体を特徴付ける正のｂ＊を補償し、それによって青色光の吸収をもたらす。

[0119]図１０Ａは、本発明の第１の別の実施形態に係る光起電力構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図１０Ａに示される光起電力構造体と同様に、光起電力構造体は、スペクトルの緑色部分又は赤色部分よりもスペクトルの青色部分においてより大きい吸収を有する。その結果、光起電力構造体は、青色波長と比較して、赤色波長を優先的に透過する。赤色波長におけるこのより高い透過率は、正である光起電力構造体のｂ＊値をもたらす。図１０Ａに示される光学特性を有する特定の光起電力構造体について、ｂ＊＝１１である。

[0120]図１０Ｂは、本発明の第１の別の実施形態に係る低放射率構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図１０Ｂに示す光起電力構造体と同様に、低放射率構造体は、緑色波長及び赤色波長よりも青色波長でより大きい透過率を有する。図１０Ｅで明らかなように、青色波長での高い透過率は、低放射率構造体のｂ＊値をもたらし、これは、一般に低放射率構造体に関連するｂ＊値よりも著しく大きい負である。図１０Ｂに示す光学特性を有する特定の低放射率構造体では、ｂ＊≒－９であり、それにより、低放射率構造体に紫色が生じる。

[0121]図１０Ｃは、図１０Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体内の層を示す簡略概略図である。図１０Ｃでは、低放射率積層体が、基板（例えば、ガラス基板）上に一連のコーティングとして堆積された一連の層として示される。低放射率積層体は、厚さ１０．５ｎｍの銀層と、厚さ８５ｎｍの二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）層と、厚さ３６．５ｎｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）層と、厚さ１０．５ｎｍの第２の銀層と、厚さ３９ｎｍの第２のＺｎＯ層とを含む。

[0122]当業者には明らかなように、図１０Ｃに示す特定の低放射率積層体は、図１０Ｂに示す光学特性を達成するように設計されたが、材料の選択、層の厚さ、及び層の数などのこれらの積層体の詳細は、特定の用途に応じて変更することができ、図１０Ｂに示す光学特性を達成するために多くの組み合わせを利用することができる。

[0123]図１０Ｄは、図１０Ａに示される光学特性を有する光起電力構造体及び図１０Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体を組み込むＩＧＵのシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図１０Ｄに示すように、ＩＧＵは、可視スペクトルにわたってほぼ均一な透過率を特徴とし、可視波長で約４５％の平均可視透過率（ＡＶＴ）を与える。灰色（すなわち、ａ＊＝０；ｂ＊＝０）である図１０Ｄに示される光学特性を有するＩＧＵと比較して、図１０Ｄに示される光学特性を有するＩＧＵは青緑色（すなわち、ａ＊＝－３；ｂ＊＝３）であり、これは低放射率コーティングを含む従来のＩＧＵに関連する色である。

[0124]図１０Ｅは、図１０Ａに示される光学特性を有する光起電力構造体、図１０Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体、及び図１０Ｄに示される光学特性を有するＩＧＵの色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。図１０Ａ及び図１０Ｂを再び参照すると、光起電力構造体及び低放射率構造体の透過プロファイルは相補的であり、この場合、光起電力構造体は赤色波長を優先的に透過し、低放射率構造体は青色波長を優先的に透過する。結果として、光起電力構造体及び低放射率構造体の色は殆どの用途に適していないにもかかわらず、光起電力構造体が黄色（ａ＊≒－１；ｂ＊≒１１）であり、低放射率構造体が紫色（ａ＊≒０；ｂ＊≒－９）であるため、ＩＧＵのシミュレートされた色は青緑色（ａ＊≒－３；ｂ＊≒３）である。したがって、相補的な光起電力構造体と低放射率構造体とのペアリングは、図１０Ｅに示すような灰色ではなく、別の所定の色を与える色をもたらす。

[0125]したがって、光起電力構造体の色を完全に中立化するのではなく、光起電力構造体の色を殆どの従来のＩＧＵのカラーボックス特性にシフトするために、相補的な光起電力構造体及び低放射率構造体が利用される。光起電力構造体及び低放射率構造体の両方の層厚及び組成を正確に制御する能力は、この高レベルの色制御を可能にする。

[0126]図１０Ｅに関して、ＩＧＵ（ａ＊≒－３；ｂ＊≒３）の色は、その絶対値が光起電力構造体のａ＊値（ａ＊≒－１）及び低放射率構造体のａ＊値（ａ＊≒０）の両方の絶対値よりも大きいａ＊値によって特徴付けられることに留意されたい。これは、ＩＧＵの色が光起電力構造体とＩＧＵ内の低放射率構造体との組み合わせによって「中立化」されていないことを示すように見えるが、図１０Ｅの検査は、ＩＧＵが色中立であることを示す。これは、光起電力構造体と低放射率構造体の両方に関して、ＩＧＵの色が光起電力構造体の色又は低放射率構造体の色のいずれよりも色空間の原点に近いためである。したがって、図１０Ｅに関連して示されたＩＧＵは、ＩＧＵのｂ＊値の絶対値が光起電力構造体のｂ＊値及び低放射率構造体のｂ＊値の絶対値の両方よりも小さいため、構成要素に対して色中立である。

[0127]本発明の第２の実施形態によれば、青色光を優先的に透過する光起電力構造体は、赤色光を優先的に透過する低放射率コーティングと組み合わされて、色中立のＩＧＵを提供する。以下の実施形態では、光起電力構造体は、緑色波長（すなわち、約５５０ｎｍ）及び赤色波長（すなわち、約６２５ｎｍ）よりも青色波長（すなわち、約４５０ｎｍ）において高い透過率を有する。これらのスペクトル特性は、ＩＲで吸収する光起電力コーティングから生じる可能性があり、吸収プロファイルは赤色波長にテーリングする。したがって、この実施形態では、赤色波長でより高い透過率を有する相補的な低放射率構造体を使用して、光起電力構造体及び低放射率構造体の色に対して色中立のＩＧＵを提供する。

[0128]図１１Ａは、本発明の第２の実施形態に係る光起電力構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図１１Ａに示すように、光起電力構造体は、スペクトルの赤色部分において、スペクトルの青色部分よりも大きい吸収を有する。結果として、光起電力構造体は、赤色波長と比較して青色波長を優先的に透過する。青色波長でのこのより高い透過率は、負である光起電力構造体のｂ＊値をもたらす。図１１Ａに示される光学特性を有する特定の光起電力構造体について、ｂ＊＝－１２である。

[0129]図１１Ｂは、本発明の第２の実施形態に係る低放射率構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図１１Ａに関連して示された光起電構造体とは対照的に、低放射率構造体は、青色波長よりも赤色波長でより大きい透過率を有する。図１１Ｅから明らかなように、赤色波長での高い透過率は、低放射率構造体のｂ＊値をもたらし、これは一般に低放射率構造体に関連するｂ＊値よりも著しく大きい正である。図１１Ｂに示す光学特性を有する特定の低放射率構造体では、ｂ＊≒１８であり、低放射率構造体では黄色になる。

[0130]図１１Ｃは、図１１Ｂに示される光学特性を有する低放射率構造体内の層を示す簡略概略図である。図１１Ｃにおいて、低放射率積層体は、基板（例えば、ガラス基板）上に一連のコーティングとして堆積された一連の層として示される。低放射率積層体は、厚さ１０ｎｍの銀層と、厚さ２６ｎｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）層と、厚さ５４．５ｎｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）層と、厚さ１０ｎｍの第２の銀層と、厚さ１５．２ｎｍの第２のＺｎＯ層とを含む。

[0131]当業者には明らかなように、図１１Ｃに示す特定の低放射率積層体は、図１１Ｂに示す光学特性を達成するように設計されたが、材料の選択、層の厚さ、及び層の数などのこれらの積層体の詳細は、特定の用途に応じて変更することができ、図１１Ｂに示す光学特性を達成するために多くの組み合わせを利用することができる。

[0132]図１１Ｄは、図１１Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体及び図１１Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体を組み込むＩＧＵのシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図１１Ｄに示すように、ＩＧＵは、可視スペクトルにわたってほぼ均一な透過率を特徴とし、可視波長で約４０％の平均可視透過率（ＡＶＴ）を与える。紫色を特徴とする図１１Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体、及び黄色を特徴とする図１１Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体と比較して、図１１Ｄに示す光学特性を有するＩＧＵは、色中立であり灰色である。

[0133]図１１Ｅは、図１１Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体、図１１Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体、及び図１１Ｄに示す光学特性を有するＩＧＵの色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。図１１Ａ及び図１１Ｂを再び参照すると、光起電力構造体及び低放射率構造体の透過プロファイルは相補的であり、この場合、光起電力構造体が青色波長を優先的に透過し、低放射率構造体が赤色波長を優先的に透過する。結果として、光起電力構造体及び低放射率構造体の色は殆どの用途に適していないにもかかわらず、光起電力構造体が紫色（ａ＊≒３；ｂ＊≒－１２）であり、低放射率構造体が黄色（ａ＊≒－２；ｂ＊≒１８）であるため、ＩＧＵの色は灰色（ａ＊≒０；ｂ＊≒０）である。本明細書で説明するように、相補的な光起電力構造体と低放射率構造体とのペアリングは、灰色ＩＧＵを必要とせず、利用される特定の構造体、並びに光起電力構造体及び低放射率構造体について達成される色に応じて、ＩＧＵについて他の色を達成することができる。

[0134]図１１Ｅを参照すると、低放射率構造体の色は、ａ＊≒－３；ｂ＊≒１８であり、黄色である。ＩＧＵ内に光起電力構造体が存在しない場合、この低放射率構造体を使用すると、黄色窓の使用の利益を享受しない、殆どの用途に望ましくない色のＩＧＵがもたらされる。しかしながら、この低放射率構造体が従来のＩＧＵで使用される場合にどれほど望ましくないかにもかかわらず、この極めて高いｂ＊値を有する低放射率構造体は、低いｂ＊値を有する光起電力構造体と組み合わされて、色中立のＩＧＵをもたらす。したがって、個々に大部分の用途に適さない構成要素を使用して、従来の低放射率窓に関連する色を有するＩＧＵを提供することができる。実際、高いｂ＊値を有する低放射率構造体及び低いｂ＊値を有する光起電構造体の極端な特徴は、それらが相補的であるため、所定の望ましい色を有するように調整することができる色中立のＩＧＵをもたらす。したがって、従来のカラーボックスの外側に望ましくない色を有するように意図的に設計された低放射率構造体を使用して、低放射率構造体を光起電構造体とペアリングするＩＧＵを色中立のＩＧＵとして実装することができる。

[0135]前述したように、相補的な光起電力構造体と低放射率構造体とのペアリングは、灰色ＩＧＵを必要とせず、利用される特定の構造体並びに光起電力構造体及び低放射率構造体について達成される色に応じて、ＩＧＵについて他の色を達成することができる。

[0136]本発明の第３の実施形態によれば、青色光及び赤色光を優先的に透過する光起電力構造体は、緑色光を優先的に透過する低放射率コーティングと組み合わされて、色中立のＩＧＵを提供する。この実施形態では、光起電力構造体は、可視波長範囲を中心とするいくらかの吸収によって特徴付けられ、赤色波長及び青色波長の優先的な透過をもたらす。この挙動は、光起電力コーティング中の可視吸収体、又は光スペクトルの可視部分にも吸収特徴を含むＩＲ吸収体の導入に関連し得る。したがって、この実施形態では、緑色波長でより高い透過率を有する相補的な低放射率構造体を使用して、光起電力構造体及び低放射率構造体の色に対して色中立のＩＧＵを提供する。

[0137]図１２Ａは、本発明の第３の実施形態に係る光起電力構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図１２Ａに示すように、光起電力構造体は、スペクトルの緑色部分において、スペクトルの青色又は赤色部分よりも大きい吸収を有する。その結果、光起電力構造体は、緑色波長と比較して、青色波長及び赤色波長を優先的に透過する。青色波長及び赤色波長におけるこのより高い透過率は、負である光起電力構造体のｂ＊値をもたらす。図１２Ａに示す光学特性を有する特定の光起電力構造体について、ｂ＊＝－５である。

[0138]図１２Ｂは、本発明の第３の実施形態に係る低放射率構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図１２Ａに関連して示された光起電力構造体とは対照的に、低放射率構造体は、緑色波長において青色及び赤色波長よりも大きい透過率を有する。図１２Ｅから明らかなように、緑色波長での高い透過率は、低放射率構造体のｂ＊値をもたらし、これは一般に低放射率構造体に関連するｂ＊値よりもわずかに高い。図１２Ｂに示す光学特性を有する特定の低放射率構造体では、ｂ＊≒６であり、低放射率構造体の青緑色をもたらす。

[0139]図１２Ｃは、図１２Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体内の層を示す簡略概略図である。図１２Ｃでは、低放射率積層体は、基板（例えば、ガラス基板）上に一連のコーティングとして堆積された一連の層として示される。低放射率積層体は、厚さ１０ｎｍの銀層と、厚さ４２ｎｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）層と、厚さ３４．７ｎｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）層と、厚さ１０ｎｍの第２の銀層と、厚さ２６．４ｎｍの第２のＺｎＯ層とを含む。

[0140]当業者には明らかなように、図１２Ｃに示す特定の低放射率積層体は、図１２Ｂに示す光学特性を達成するように設計されたが、材料の選択、層の厚さ、及び層の数などのこれらの積層体の詳細は、特定の用途に応じて変更することができ、図１２Ｂに示す光学特性を達成するために多くの組み合わせを利用することができる。

[0141]図１２Ｄは、図１２Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体及び図１２Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体を組み込むＩＧＵのシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図１２Ｄに示すように、ＩＧＵは、可視スペクトルにわたってほぼ均一な透過率を特徴とし、可視波長で約５０％の平均可視透過率（ＡＶＴ）を与える。紫色を特徴とする図１２Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体、及び青緑色を特徴とする図１２Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体と比較して、図１２Ｄに示す光学特性を有するＩＧＵは、色中立であり灰色である。

[0142]図１２Ｅは、図１２Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体、図１２Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体、及び図１２Ｄに示す光学特性を有するＩＧＵの色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。図１２Ａ及び図１２Ｂを再び参照すると、光起電力構造体及び低放射率構造体の透過プロファイルは相補的であり、この場合、光起電力構造体が青色及び赤色波長を優先的に透過し、低放射率構造体が緑色波長を優先的に透過する。結果として、光起電力構造体及び低放射率構造体の色は殆どの用途に適していないにもかかわらず、光起電力構造体が紫色（ａ＊≒５；ｂ＊≒－５）であり、低放射率構造体が青緑色（ａ＊≒－５；ｂ＊≒６）であるため、ＩＧＵの色は灰色（ａ＊≒０；ｂ＊≒０）である。前述したように、相補的な光起電力構造体と低放射率構造体とのペアリングは、灰色ＩＧＵを必要とせず、利用される特定の構造体並びに光起電力構造体及び低放射率構造体について達成される色に応じて、ＩＧＵについて他の色を達成することができる。

[0143]本発明の第４の実施形態によれば、緑色光を優先的に透過する光起電力構造体は、青色光及び赤色光を優先的に透過する低放射率コーティングと組み合わされて、色中立のＩＧＵを提供する。以下の実施形態では、光起電力構造体は、緑色波長（すなわち、約５５０ｎｍ）において、青色波長（すなわち、約４５０ｎｍ）及び赤色波長（すなわち、約６５０ｎｍ）よりも高い透過率を有する。これらのスペクトル特性は、ＵＶ及びＩＲの両方で吸収する光起電力コーティングから生じる可能性があり、吸収プロファイルはそれぞれ紫及び赤の波長にテーリングする。したがって、この実施形態では、２つの透過プロファイルを組み合わせることによって達成することができる、青色及び赤色波長でより高い透過率を有する相補的な低放射率構造体を使用して、光起電力構造体及び低放射率構造体の色に対して色中立のＩＧＵを提供する。

[0144]図１３Ａは、本発明の第４の実施形態に係る光起電力構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図１３Ａに示すように、光起電力構造体は、スペクトルの緑色部分よりもスペクトルの青色部分及び赤色部分においてより大きな吸収を有する。結果として、光起電力構造体は、青色波長及び赤色波長と比較して、緑色波長を優先的に透過する。緑色波長におけるこのより高い透過率は、正である光起電力構造体のｂ＊値をもたらす。図１２Ａに示す光学特性を有する特定の光起電力構造体について、ｂ＊＝３である。

[0145]図１３Ｂは、本発明の第４の実施形態に係る低放射率構造体のシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図１３Ａに関連して示された光起電構造体とは対照的に、低放射率構造体は、緑色波長よりも青色波長及び赤色波長でより大きい透過率を有する。図１３Ｅから明らかなように、青色及び赤色波長での高い透過率は、低放射率構造体のｂ＊値をもたらし、これは、一般に低放射率構造体に関連するｂ＊値よりも著しく大きい負である。図１３Ｂに示す光学特性を有する特定の低放射率構造体では、ｂ＊≒－５であり、低放射率構造体に紫色が生じる。

[0146]図１３Ｃは、図１３Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体内の層を示す簡略概略図である。図１３Ｃでは、低放射率積層体は、基板（例えば、ガラス基板）上に一連のコーティングとして堆積された一連の層として示される。低放射率積層体は、厚さ１１．５ｎｍの銀層と、厚さ６５．９ｎｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）層と、厚さ４３．３ｎｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）層と、厚さ１１．５ｎｍの第２の銀層と、厚さ３２．９ｎｍの第２のＺｎＯ層とを含む。

[0147]当業者には明らかなように、図１３Ｃに示す特定の低放射率積層体は、図１３Ｂに示す光学特性を達成するように設計されたが、材料の選択、層の厚さ、及び層の数などのこれらの積層体の詳細は、特定の用途に応じて変更することができ、図１３Ｂに示す光学特性を達成するために多くの組み合わせを利用することができる。

[0148]図１３Ｄは、図１３Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体及び図１３Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体を組み込むＩＧＵのシミュレートされた光学特性を示すプロットである。図１３Ｄに示すように、ＩＧＵは、可視スペクトルにわたってほぼ均一な透過率を特徴とし、可視波長で約４５％の平均可視透過率（ＡＶＴ）を与える。青緑色を特徴とする図１３Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体、及び紫色を特徴とする図１３Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体と比較して、図１３Ｄに示す光学特性を有するＩＧＵは、色中立であり灰色である。

[0149]図１３Ｅは、図１３Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体、図１３Ｂに示す光学特性を有する低放射率構造体、及び図１３Ｄに示す光学特性を有するＩＧＵの色を示すＣＩＥＬＡＢ色空間である。図１３Ｂを参照すると、青色及び赤色波長における透過ピークは、従来のＩＧＵで利用される場合には非常に望ましくないであろう強い紫色／ピンク色を有する低放射率構造体をもたらす。しかしながら、図１３Ｄ及び図１３Ｅに示すように、この望ましくない低放射率構造体と相補的な光起電構造体とのペアリングは、高いＡＶＴ（すなわち、約５０）及びａ＊＝０；ｂ＊＝０の色を有するＩＧＵを提供する。したがって、図１３Ｃに示すものと同様の低放射率構造体を使用して、所望よりも緑色（すなわち、所望よりも低いａ＊値及び／又は高いｂ＊値）であり得る光起電力構造体の色を中立化して、色中立のＩＧＵを達成することができる。

[0150]特に、従来の低放射率ＩＧＵに関連する緑色を有する図１３Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体が従来の低放射率ＩＧＵに挿入された場合、ＩＧＵの色はより深く望ましくない緑色にシフトすることに留意されたい。一例として、従来の低放射率ＩＧＵが図４Ｂに示すガラス製品の中心色であるａ＊＝－６、ｂ＊＝３．３の色を有する場合、そのようなＩＧＵ内に光起電力構造体を挿入すると、ＩＧＵの色はａ＊≒－１２，ｂ＊≒６の色にシフトし、殆どの用途にははるかに緑色になりすぎる。この実施形態ａ＊≒７；ｂ＊≒－４（）に示すように、強い紫色／ピンク色を有する低放射率構造体を利用することにより、光起電力構造体の緑色（ａ＊≒－６；ｂ＊≒３）は、色中立のＩＧＵ（ａ＊≒０；ｂ＊≒０）を提供するために中立化される。別の実施形態では、低放射率構造体の色が色空間の中心により近いが、依然として正のａ＊値及び負のｂ＊値（例えば、０＜ａ＊＜７；－４＜ｂ＊＜０）によって特徴付けられる。図１３Ａに示す光学特性を有する光起電力構造体を含むＩＧＵにこの低放射率構造体を使用すると、光起電力構造体の色よりも色中立であるが望ましい色（例えば、ａ＊≒－３，ｂ＊≒３）を有するＩＧＵが得られる。

[0151]したがって、本発明者らは、負のａ＊値及び正のｂ＊値を特徴とする光起電力構造体の統合が、光起電力構造体のないＩＧＵよりも深い緑色を有するＩＧＵをもたらし、望ましくないＩＧＵ色を生成すると断定した。ＩＧＵの色が望ましくない色にシフトするのを防ぐために、本発明の実施形態は、従来の低放射率構造体をＩＧＵ内の光起電力構造体と組み合わせるのではなく、一般にそれぞれ望ましいよりも高い／低いａ＊値及びｂ＊値を有する低放射率構造体を利用する。したがって、本発明の実施形態は、光起電力構造体又は低放射率構造体のいずれよりも色中立であるＩＧＵを提供するために、色に関して相補的である光起電力構造体及び低放射率構造体を利用する。特に、補色を利用すると、単独では望ましくない低放射率構造体は、光起電構造体の色を色空間の中心に向かってシフトさせるのに適した高いａ＊値及び低いｂ＊値を提供することができる。

[0152]図９Ｃ、図１０Ｃ、図１１Ｃ、図１２Ｃ、及び図１３Ｃに示す低放射率積層体は全て、図４Ａに示す構造体の比較的単純なバージョンを利用し、この技術の適用性のシミュレーション及び実証の目的で、例示的な材料の単純なセットを使用する。実際には、製造性及び安定性のために追加の層が必要である可能性が高い。追加の銀層又は追加の誘電体層を利用するより複雑な構造体は、低放射率でコーティングされたガラスライトの透過スペクトルを更に大きく制御する。これらのシミュレーションで使用された誘電体材料は、酸化ケイ素（ＳｉＯ_ｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ_ｘ）、酸窒化ケイ素（ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ）、酸化スズ（ＳｎＯ_ｘ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ_ｘ）、酸化亜鉛スズ（ＺｎＳｎＯ_ｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_ｘ）、酸化チタン（ＴｉＯ_ｘ）、酸化亜鉛チタン（ＺｎＴｉＯ_ｘ）、酸化亜鉛アルミニウム（ＺｎＡｌＯ_ｘ）、及び酸化ニッケルクロム（ＮｉＣｒＯ_ｘ）を含むがこれらに限定されない、低放射率ガラス産業で現在使用されている大規模な誘電体セットの単なる代用であった。誘電体の化学量論比も変化させることができ、示されている式に限定されない。同様に、銀に加えて、クロム（Ｃｒ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、及びチタン（Ｔｉ）を含むがこれらに限定されない金属が、低放射率積層体内のキャッピング層として使用されることが多い。図４Ａに示すタイプの低放射率構造体へのこれら又は他の材料の置換は、本発明の実施形態の態様を根本的に変更するものではない。色の同調性は、これらの種類の光学構造体の一般的な特性である。

[0153]この開示全体にわたる全ての引用文献、例えば、発行又は付与された特許又は同等物を含む特許文書、及び特許出願公開公報及び非特許文献又はその他の原資料は、参照により個々に組み入れられているかのように、その全体が参照により本願に組み入れられる。

[0154]本開示で言及される全ての特許及び刊行物は、本発明が関係する当業者の技術レベルを示す。本明細書に引用された参考文献は、場合によっては出願日の最新技術を示すためにその全体が参照により本明細書に組み込まれ、この情報は、必要に応じて、先行技術にある特定の実施形態を除外する（例えば、特許請求の範囲）ために本明細書で使用できることが意図されている。例えば、化合物が特許請求される場合、本明細書に開示された参考文献（特に参照された特許文献）に開示された特定の化合物を含む、先行技術で公知の化合物は、特許請求の範囲に含まれることを意図しないことを理解されるべきである。

[0155]置換基の群が本明細書に開示される場合、それらの群の全ての個々のメンバー並びに置換基を使用して形成され得る全てのサブグループ及びクラスが別々に開示されることが理解される。マーカッシュグループ又は他のグループ化が本明細書で使用される場合、グループの全ての個々のメンバー及びグループの可能な全ての組み合わせ及びサブ組み合わせは、本開示に個別に含まれることが意図される。本明細書で使用される「及び／又は」は、「及び／又は」によって分離されたリスト内の項目の１つ、全て、又は任意の組み合わせがリストに含まれることを意味し、例えば、「１、２及び／又は３」は「「１」又は「２」又は「３」又は「１及び２」又は「１及び３」又は「２及び３」又は「１、２及び３」」と等価である。

[0156]特に明記しない限り、記載又は例示した成分のあらゆる製剤又は組み合わせを使用して本発明を実施することができる。当業者が同じ材料に異なる名称を付けることができることが知られているので、材料の特定の名称は例示的であることを意図している。方法、デバイス要素、出発材料、及び具体的に例示されたもの以外の合成方法は、過度の実験に頼ることなく本発明の実施に使用することができることが理解される。任意のそのような方法、デバイス要素、出発材料、及び合成方法の当技術分野で公知の機能的等価物は全て、本発明に含まれることが意図されている。本明細書で範囲、例えば温度範囲、時間範囲、又は組成範囲が与えられるときはいつでも、全ての中間範囲及び部分範囲、並びに与えられた範囲に含まれる全ての個々の値が本開示に含まれることが意図される。

[0157]本明細書中で使用される「備える」は、「含む」、「包含する」、「有する」又は「によって特徴付けられる」と同義であり、包括的又は非制約的であるとともに、更なる列挙されていない要素又は方法ステップを排除しない。本明細書で使用される「から成る」は、特許請求の範囲の要素で指定されていない要素、ステップ、又は成分を除外する。本明細書中で使用される「から本質的に成る」は、特許請求の範囲の基本的且つ新規な特徴に実質的に影響を及ぼさない材料又はステップを排除しない。特に組成物の成分の説明又はデバイスの要素の説明における「備える」という用語の本明細書における列挙は、列挙された成分又は要素から本質的に成るそれらの組成物及び方法を包含すると理解される。本明細書に例示的に記載された本発明は、本明細書に具体的に開示されていない任意の１つ以上の要素、１つ以上の限定がない状態で適切に実施され得る。

[0158]本明細書中で使用される用語「１つの（ａ）」及び「１つの（ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」及び開示された実施形態を説明する文脈における（特に以下の特許請求の範囲の文脈における）同様の指示対象は、本明細書中で別段に示唆されなければ或いは文脈によって明らかに矛盾しなければ、単数形及び複数形の両方を網羅すると解釈されるべきである。「接続される」という用語は、たとえ何かが介在する場合でも、～内に部分的又は全体的に含まれる、～に取り付けられる、又は、互いに接合されると解釈されるべきである。本明細書中の値の範囲の列挙は、本明細書中で別段に示唆されなければ、その範囲内にあるそれぞれの別個の値に個別に言及する簡略化された方法として役立つように単に意図されているにすぎず、それぞれの別個の値は、あたかも本明細書中に個別に記載されているかのように本明細書中に組み入れられる。本明細書中で与えられる任意の全ての例又は典型的な言語（例えば、「など」）の使用は、単に本開示の実施形態をより良く明らかにすることを意図しているにすぎず、特許請求の範囲に別段に記載されなければ、本開示の範囲に制限を課さない。本明細書中の言語は、特許請求の範囲に記載されない任意の要素を本開示の実施に必須であると示すものと解釈されるべきではない。

[0159]表現「Ｘ、Ｙ又はＺのうちの少なくとも１つ」などの選言的な言語は、別段具体的に明記しなければ、一般に使用される文脈内で、項目、用語などがＸ、Ｙ又はＺ或いはそれらの任意の組み合わせ（例えば、Ｘ、Ｙ及び／又はＺ）のいずれかであり得ることを提示すように理解されるべく意図される。したがって、そのような選言的な言語は、一般に、Ｘの少なくとも１つ、Ｙの少なくとも１つ、又は、Ｚの少なくとも１つがそれぞれ存在することを特定の実施形態が要することを意味しようとするものではなく且つ意味するべきではない。

[0160]使用された用語及び表現は、限定ではなく説明の用語として使用され、そのような用語及び表現の使用において、示され説明された特徴又はその一部の均等物を除外する意図はないが、特許請求される発明の範囲内で様々な修正が可能であることが認識される。したがって、本発明は好ましい実施形態及び任意選択の特徴によって具体的に開示されているが、本明細書に開示された概念の修正及び変形は当業者によって使用されてもよく、そのような修正及び変形は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内であると考えられることを理解されたい。

Claims (52)

1. 透過ＩＧＵ色（ａ＊_ＩＧＵ；ｂ＊_ＩＧＵ）によって特徴付けられる断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）であって、
   第１の透過色（ａ＊_１；ｂ＊_１）によって特徴付けられる光起電力構造体と、
   第２の透過色（ａ＊_２；ｂ＊_２）によって特徴付けられる低放射率構造体と、
   を備え、前記第１の透過色と前記第２の透過色とが相補的である、
   断熱ガラスユニット。
2. ｜ａ＊_ＩＧＵ｜＜｜ａ＊_１｜、又は
   ｜ａ＊_ＩＧＵ｜＜｜ａ＊_２｜
   である、請求項１に記載の断熱ガラスユニット。
3. ｜ｂ＊_ＩＧＵ｜＜｜ｂ＊_１｜、又は
   ｜ｂ＊_ＩＧＵ｜＜｜ｂ＊_２｜
   である、請求項１に記載の断熱ガラスユニット。
4. ｂ＊_１が正であり、ｂ＊_２が負である、請求項１に記載の断熱ガラスユニット。
5. ｂ＊_２＜ｂ＊_ＩＧＵ＜ｂ＊_１である、請求項４に記載の断熱ガラスユニット。
6. ｂ＊_１が１０よりも大きい、請求項５に記載の断熱ガラスユニット。
7. ｂ＊_２が－１０未満である、請求項５に記載の断熱ガラスユニット。
8. 
   である、請求項１に記載の断熱ガラスユニット。
9. ｂ＊_１＞０及びｂ＊_２＜０である、請求項８に記載の断熱ガラスユニット。
10. ａ＊_１＜０及びａ＊_２＞０である、請求項９に記載の断熱ガラスユニット。
11. ｂ＊_１＜０及びｂ＊_２＞０である、請求項８に記載の断熱ガラスユニット。
12. ａ＊_１＞０及びａ＊_２＜０である、請求項１１に記載の断熱ガラスユニット。
13. 
    である、請求項１に記載の断熱ガラスユニット。
14. －４＜ｂ＊_ＩＧＵ＜８である、請求項１に記載の断熱ガラスユニット。
15. 前記光起電力構造体が前記ＩＧＵの外側に配置される、請求項１に記載の断熱ガラスユニット。
16. 前記光起電力構造体は、第１のライト上に配置される光起電力コーティングを備え、前記低放射率構造体は、第２のライト上に配置される低放射率コーティングを備える、請求項１に記載の断熱ガラスユニット。
17. 前記光起電力コーティングは、前記第２のライトの方を向く前記第１のライトの表面上に配置され、
    前記低放射率コーティングは、前記第１のライトから離れる方向を向く前記第２のライトの表面上に配置される、
    請求項１６に記載の断熱ガラスユニット。
18. 前記光起電力構造体は、隙間によって前記低放射率構造体から分離される、請求項１７に記載の断熱ガラスユニット。
19. 第２の隙間によって前記低放射率構造体から分離される第３のライトを更に備える、請求項１７に記載の断熱ガラスユニット。
20. 前記光起電力コーティングは、前記第２のライトの方を向く前記第１のライトの表面上に配置され、
    前記低放射率コーティングは、前記第１のライトの方を向く前記第２のライトの表面上に配置される、
    請求項１６に記載の断熱ガラスユニット。
21. 前記光起電力構造体は、隙間によって前記低放射率構造体から分離される、請求項２０に記載の断熱ガラスユニット。
22. 第２の隙間によって前記低放射率構造体から分離される第３のライトを更に備える、請求項２０に記載の断熱ガラスユニット。
23. 前記光起電力コーティングは、前記第２のライトの方を向く前記第１のライトの表面上に配置され、
    前記低放射率コーティングは、前記第１のライトの方を向く前記第２のライトの表面上に配置され、
    前記光起電力構造体と前記低放射率構造体との間にガラスライトが配置される、
    請求項１６に記載の断熱ガラスユニット。
24. 前記光起電力構造体が隙間によって前記ガラスライトから分離される、請求項２３に記載の断熱ガラスユニット。
25. 前記ガラスライトが第２の隙間によって前記低放射率構造体から分離される、請求項２３に記載の断熱ガラスユニット。
26. 前記ＩＧＵは、４０％を超える平均可視透過率（ＡＶＴ）によって特徴付けられる、請求項１に記載の断熱ガラスユニット。
27. 前記光起電力構造体は、５０％を超える平均可視透過率（ＡＶＴ）によって特徴付けられる、請求項１に記載の断熱ガラスユニット。
28. 第１のライトを含み、第１の透過色（ａ＊_１；ｂ＊_１）によって特徴付けられる光起電力構造体と、
    前記光起電力構造体に積層される第２のライトと、
    隙間によって前記第２のライトから分離され、第３のライトを含み、第２の透過色（ａ＊_２；ｂ＊_２）によって特徴付けられる、低放射率構造体と、
    を備え、前記第１の透過色と前記第２の透過色とが相補的である、
    断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）。
29. 前記光起電力構造体が前記ＩＧＵの外側に配置される、請求項２８に記載の断熱ガラスユニット。
30. 前記光起電力構造体は、前記第２のライトの方を向く前記第１のライトの表面上に配置される光起電力コーティングを含み、
    前記低放射率構造体は、前記第２のライトの方を向く前記第３のライトの表面上に配置される低放射率コーティングを含む、
    請求項２８に記載の断熱ガラスユニット。
31. 前記光起電力コーティングと前記第２のライトとを接合する積層材料を更に備える、請求項３０に記載の断熱ガラスユニット。
32. 前記ＩＧＵが透過色（ａ＊_ＩＧＵ；ｂ＊_ＩＧＵ）によって特徴付けられる、請求項２８に記載の断熱ガラスユニット。
33. ｜ａ＊_ＩＧＵ｜＜｜ａ＊_１｜、又は
    ｜ａ＊_ＩＧＵ｜＜｜ａ＊_２｜
    である、請求項３２に記載の断熱ガラスユニット。
34. ｜ｂ＊_ＩＧＵ｜＜｜ｂ＊_１｜、又は
    ｜ｂ＊_ＩＧＵ｜＜｜ｂ＊_２｜
    である、請求項３２に記載の断熱ガラスユニット。
35. 
    である、請求項３２に記載の断熱ガラスユニット。
36. 
    である、請求項３２に記載の断熱ガラスユニット。
37. －４＜ｂ＊_ＩＧＵ＜８である、請求項３２に記載の断熱ガラスユニット。
38. ｂ＊_１が正であり、ｂ＊_２が負である、請求項２８に記載の断熱ガラスユニット。
39. 前記ＩＧＵは、４０％を超える平均可視透過率（ＡＶＴ）によって特徴付けられる、請求項２８に記載の断熱ガラスユニット。
40. 前記光起電力構造体は、５０％を超える平均可視透過率（ＡＶＴ）によって特徴付けられる、請求項２８に記載の断熱ガラスユニット。
41. 第１の透過色（ａ＊_１；ｂ＊_１）によって特徴付けられる光起電力構造体と、
    第２の透過色（ａ＊_２；ｂ＊_２）によって特徴付けられる低放射率構造体であって、前記第１の透過色と前記第２の透過色とが相補的である、低放射率構造体と、
    隙間によって前記低放射率構造体から分離されるガラスライトと、
    を備える断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）。
42. 前記光起電力構造体が前記ＩＧＵの外側に配置される、請求項４１に記載の断熱ガラスユニット。
43. 前記光起電力構造体が第１のライト及び光起電力コーティングを含み、
    前記低放射率構造体が第２のライト及び低放射率コーティングを含み、
    前記光起電力コーティングが前記第２のライトに積層される、
    請求項４１に記載の断熱ガラスユニット。
44. 前記光起電力構造体は、前記ガラスライトの方を向く前記第１のライトの表面上に配置される光起電力コーティングを含み、
    前記低放射率構造体は、前記ガラスライトの方を向く前記第２のライトの表面上に配置される低放射率コーティングを含む、
    請求項４１に記載の断熱ガラスユニット。
45. 前記ＩＧＵが透過色（ａ＊_ＩＧＵ；ｂ＊_ＩＧＵ）によって特徴付けられる、請求項４１に記載の断熱ガラスユニット。
46. ｜ａ＊_ＩＧＵ｜＜｜ａ＊_１｜、又は
    ｜ａ＊_ＩＧＵ｜＜｜ａ＊_２｜
    である、請求項４５に記載の断熱ガラスユニット。
47. ｜ｂ＊_ＩＧＵ｜＜｜ｂ＊_１｜、又は
    ｜ｂ＊_ＩＧＵ｜＜｜ｂ＊_２｜
    である、請求項４５に記載の断熱ガラスユニット。
48. 
    である、請求項４５に記載の断熱ガラスユニット。
49. －４＜ｂ＊_ＩＧＵ＜８である、請求項４５に記載の断熱ガラスユニット。
50. ｂ＊_１が正であり、ｂ＊_２が負である、請求項４１に記載の断熱ガラスユニット。
51. 前記ＩＧＵは、４０％を超える平均可視透過率（ＡＶＴ）によって特徴付けられる、請求項４１に記載の断熱ガラスユニット。
52. 前記光起電力構造体は、５０％を超える平均可視透過率（ＡＶＴ）によって特徴付けられる、請求項４１に記載の断熱ガラスユニット。

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