JP5890760B2 - 光散乱機能および反射抑制機能を有する光入射面を備えたガラス板 - Google Patents
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Description
前記ガラス面が、径が20nm〜250nmである微小凸部を有するとともに、0.08μm〜0.8μmの算術平均粗さRa、0.3μm〜7.0μmの最大高さRy、および0.3μm〜10.0μmの平均間隔Smにより示される凹凸を有する、ガラス板、を提供する。
SiO2+4HF+2NH4F→(NH4)2SiF6↓+2H2O (2)
SiO2+4HF+2NaF→Na2SiF6↓+2H2O (3)
酸化ケイ素を含むガラス板、好ましくは厚みが0.1mm〜6mm、より好ましくは厚みが0.1mm〜1.5mmであるガラス板、の表面に、フッ酸とフッ化物塩とを含むエッチング液を接触させることにより、珪フッ化物塩を前記表面に析出させながら、前記表面を浸食して前記表面に凹凸を付与するエッチング工程と、
前記ガラス板の表面に付着した前記珪フッ化物塩を除去する付着物除去工程(例えば酸を用いた前記表面の洗浄工程)と、を具備し、
前記エッチング工程において、前記付着物除去工程後に得られるガラス板における前記表面に入射する波長域380nm〜1100nmの入射光についてのヘイズ率が10%以上、好ましくは30%以上に達するとともに、前記入射光についての透過率が、前記エッチング工程および前記付着物除去工程を実施する前の前記表面に入射する前記波長域の入射光についての透過率よりも0.1%以上、好ましくは0.3%以上、より好ましくは0.5%以上、高くなるまで、前記表面に前記凹凸を発達させる、
ガラス板の製造方法、特に太陽電池のカバーガラスに適したガラス板の製造方法、を提供する。
測定波長域を380〜1100nmとして、島津製作所社製分光光度計「UV3100」を用いて測定した。
三鷹光器社製非接触三次元測定装置「NH−3N」を用いて測定及び解析を行い特定した。
上記で得た表面粗さ曲線に基づいて、上述の算出方法に従って特定した。表面粗さ曲線は、ガラス面を長さ50μmにわたって走査して得たものである。
SEMを用いた観察結果から、上述の算出方法に従って特定した。ここで、径DTおよび個数TNは、ガラス面上の1.2μm×0.9μmの領域を倍率10万倍で観察した結果に基づいて定めた。高さPVは、ガラス面近傍を倍率10万倍で断面観察して得たプロファイルから定めた。このプロファイルは、測定長さを0.5μmとして得たものである。
エッチングするガラス板としてフロート法により製造した厚み1.1mmのソーダライムシリカガラス板を、エッチング液として5質量%のフッ酸(フッ化水素酸)および20質量%のフッ化カリウムを含む水溶液をそれぞれ準備した。エッチング液を30℃に保持し、このエッチング液にガラス板を30秒間浸漬して、エッチング処理を実施した。エッチング処理の間、ガラス板は静置し、エッチング液の撹拌も実施しなかった。次いで、エッチング液から取り出したガラス板を5質量%の硫酸に浸漬し、付着した珪フッ化カリウムを除去する洗浄処理をした。洗浄処理の間、ガラス板は硫酸中で揺動させた。さらに、硫酸から取り出したガラス板を水洗し、両ガラス面に表面凹凸が形成されたガラス板を得た。
エッチング処理の時間を2分間とした以外は実施例1と同様にして、表面凹凸が形成されたガラス板を得た。
エッチング液におけるフッ酸の濃度を1.2質量%、フッ化カリウムの濃度を11.6質量%とした以外は実施例2と同様にして、表面凹凸が形成されたガラス板を得た。
エッチング液におけるフッ化カリウムの濃度を40質量%とした以外は実施例2と同様にして、表面凹凸が形成されたガラス板を得た。
エッチング処理の時間、ならびにエッチング液におけるフッ酸およびフッ化カリウムの濃度を表1に示した値とした以外は実施例1と同様にして、表面凹凸が形成されたガラス板を得た。
実施例1〜3および比較例1により得たガラス板に化学強化処理を適用した。この処理は、ガラス板を460℃に保持した硝酸カリウム熔融塩に30分間浸漬することにより実施した。硝酸カリウム熔融塩から取り出したガラス板を水洗し、表面凹凸が形成され、かつ化学強化されたガラス板を得た。
エッチング処理を実施する前の厚み1.1mmのソーダライムシリカガラス板をそのまま測定対象とした。参照例1についての透過率Tは89.1%であった。
エッチング処理を実施せず上述の条件により化学強化処理を適用した厚み1.1mmのソーダライムシリカガラス板を測定対象とした。参照例2についての透過率Tは88.9%であった。
試作した太陽電池のカバーガラスを参照例1のガラス板に置き換えた太陽電池Rと、上記太陽電池のカバーガラスを実施例11により得たガラス板(ヘイズ率15.0%、透過率上昇幅0.3%)に置き換えた太陽電池A1とについて、短絡電流Iscを測定した。太陽電池A1のIscは太陽電池RのIscよりも0.51%大きくなることが確認された。
上記太陽電池のカバーガラスを実施例17により得たガラス板(ヘイズ率40.2%、透過率上昇幅0.3%)に置き換えた太陽電池A2について短絡電流Iscを測定した。太陽電池A2のIscは太陽電池RのIscよりも0.12%大きくなることが確認された。
エッチング処理の時間を20秒、エッチング液におけるフッ酸およびフッ化カリウムの濃度をそれぞれ3%および24%としたことを除いては実施例1と同様にして、表面凹凸が形成されたガラス板を得た。このガラス板のヘイズ率Hzは20.0%、透過率Tの上昇幅ΔTは0.1%であった。上記太陽電池のカバーガラスを実施例17により得たガラス板に置き換えた太陽電池A3について短絡電流Iscを測定した。太陽電池A3のIscは太陽電池RのIscよりも0.89%大きくなることが確認された。
11,12 ガラス面(主表面)
20 長周期凹凸
21 凸部
22 凹部
23 山腹部
24 峰部
25 頂部
30 短周期凹凸
31 微小凸部
32 微小凹部
40 中心線
41,42 山部
51 透明導電膜
52 下地膜
Claims (10)
- 光入射面となるガラス面を備えたガラス板であって、
前記ガラス面が、径が20nm〜250nmである微小凸部を有するとともに、0.08μm〜0.8μmの算術平均粗さRa、0.3μm〜7.0μmの最大高さRy、および0.3μm〜10.0μmの平均間隔Smにより示される凹凸を有する、ガラス板。 - 前記ガラス面に入射する波長域380nm〜1100nmの入射光のヘイズ率が10%以上である、請求項1に記載のガラス板。
- 前記ヘイズ率が30%以上である、請求項2に記載のガラス板。
- ガラス面が凹凸を有しない平滑面であって厚みおよび組成が同一であるガラス板と比較して、波長域380nm〜1100nmの入射光の透過率が0.1%以上高い、請求項2または3に記載のガラス板。
- 前記透過率が0.3%以上高い、請求項4に記載のガラス板。
- 前記微小凸部の高さが30nm〜150nmである、請求項1〜5のいずれかに記載のガラス板。
- 厚みが0.1mm〜6mmである、請求項1〜6のいずれかに記載のガラス板。
- 厚みが0.1mm〜1.5mmである、請求項7に記載のガラス板。
- 化学強化処理が施された、請求項1〜8のいずれかに記載のガラス板。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のガラス板を備えた太陽電池。
Priority Applications (1)
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