JP6006176B2 - 透光性ガラスの表面処理方法及び透光性ガラス - Google Patents
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Description
本発明は透光性ガラスの表面処理方法及び前記方法で表面処理がされた透光性ガラスに関し，より詳細には透光性ガラスの表面における正反射の発生を抑制するための表面処理方法,及び前記方法で表面処理がされた透光性ガラスに関する。
環境問題に対する社会の関心が高まりつつある今日において，環境に対する負荷の少ない水力，風力，地熱，波力，太陽光等といった「自然エネルギー」あるいは「再生可能エネルギー」と呼ばれるエネルギーの利用が注目を集めている。
このような自然エネルギー利用の一環として，今日，太陽光エネルギーを利用して発電を行う太陽光発電が盛んに行われるようになっており，これに使用する太陽電池モジュールも広く普及している。
この太陽電池モジュールは，太陽電池のセルを必要枚数，直列あるいは並列に接続して並べて配置すると共に，強化ガラス等のカバーガラスによって覆うことでパッケージ化した構造を有する。
そのため，このカバーガラスが平坦な表面を有する場合，表面で反射した反射光が視界に入り込むことにより不快な眩しさを感じることから，周辺住民に対する配慮の観点から，また，港湾，空港，道路等の施設近傍にあっては安全性の観点から，カバーガラスに防眩処理を施した防眩仕様の太陽電池モジュールが普及している。
このような太陽電池モジュールのカバーガラスに対する防眩処理の一例として，凹凸形状が形成された光散乱シートをカバーガラスの表面に取り付けることにより反射光を散乱させて防眩性を付与するものや（特許文献１），カバーガラスの表面に直接凹凸を形成して乱反射を生じせることにより（特許文献２），あるいは，カバーガラスの表面に多数の平行な溝を形成して一定方向に対する反射光の集中を防止することで（特許文献３），眩しさの軽減を図ったもの等が提案されている。
ここで，防眩処理がされていない平坦な表面を有するカバーガラスを眩しく感じる原因は，図６（Ａ）に示すようにカバーガラスの平坦な表面において生じる反射が正反射であることによる。
すなわち，正反射された反射光は，太陽光と同様，平行光として一定方向に集中して反射されるために，この反射光が集中して視界に入ることにより不快な眩しさを感じる。
そのため，特許文献１として紹介したように，表面に凹凸が形成された光散乱シートを保護カバーの表面に貼着して反射光を散乱させる場合，あるいは，特許文献２，３として紹介したように保護カバーの表面に直接凹凸や溝を形成して反射光を散乱させる場合には，図６（Ｂ）に示すように反射光が一定方向に集中することが避けられるため，反射光の一部が視界に入った場合であっても感じられる眩しさは大幅に軽減される結果，いずれの方法によってもカバーガラスに対して有効な防眩効果を付与することができるものとなっている。
しかし，前掲の特許文献１で紹介したように，光散乱シートをカバーガラスの表面に貼着した場合であっても，特許文献２，３として紹介したようにカバーガラスの表面に直接凹凸を形成した場合のいずれの場合においても，このような防眩処理が施されたカバーガラスを備えた太陽電池モジュールでは，防眩処理を行っていない未処理のカバーガラスを備えた太陽電池モジュールに比較して，発電効率の低下が見られるものとなっている。
このような発電量の減少は，カバーガラスに前述した防眩処理を施すことにより，カバーガラスを透過する光量が減少することで，その下層に設けられている太陽電池のセルに入射する光量が減少するために生じるものと考えられ，防眩性という周辺住民等に配慮した機能を付加することと引き替えに，太陽電池モジュールに本質的に求められる発電性能を犠牲にすることとなっている。
なお，以上の説明では，防眩処理を施す物品の一例として太陽電池モジュールのカバーガラスを例に挙げて説明したが，前述したように防眩処理を施すことによる透過光量の減少による性能の低下は太陽電池モジュールのカバーガラスのみならず，防眩処理が施される他の各種の機器や装置類に設けられた透光性ガラス，例えば太陽熱利用温水器のカバーガラスや，農業用・園芸用の温室等に使用する透明パネル等においても同様に生じ得る問題である。
そこで，本発明は，上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり，透光性ガラスに対し防眩性を付与するものでありながら，透光性ガラスを通過する光量を減少させないだけでなく，逆に増加させることができる透光性ガラスの表面処理方法，及び前記方法による表面処理で得られる，防眩性と高い光透過性を備えた透光性ガラスを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために，本発明の透光性ガラスの表面処理方法は，
透光性を有するガラスを処理対象とし，該ガラスの受光面に対し，ＷＡ（ホワイトアランダム：高純度アルミナ）等の前記ガラスよりも高硬度の，♯８００〜３０００（平均粒径１４〜４μm）の砥粒を噴射して前記受光面に凹凸を形成するブラスト処理工程と，
前記ブラスト処理工程後の前記受光面を１０〜２０％のフッ化水素酸溶液に３０〜６００秒間浸漬するフッ化水素酸処理工程を行うことにより，
前記受光面を，粗さ曲線における波形成分の波長が，波高に対し半分以下となる表面とすることを特徴とする（請求項１）。
透光性を有するガラスを処理対象とし，該ガラスの受光面に対し，ＷＡ（ホワイトアランダム：高純度アルミナ）等の前記ガラスよりも高硬度の，♯８００〜３０００（平均粒径１４〜４μm）の砥粒を噴射して前記受光面に凹凸を形成するブラスト処理工程と，
前記ブラスト処理工程後の前記受光面を１０〜２０％のフッ化水素酸溶液に３０〜６００秒間浸漬するフッ化水素酸処理工程を行うことにより，
前記受光面を，粗さ曲線における波形成分の波長が，波高に対し半分以下となる表面とすることを特徴とする（請求項１）。
上記表面処理方法において，前記ブラスト処理工程と前記フッ化水素酸処理工程を，前記フッ化水素酸処理工程後の前記受光面に形成された凹凸が，該受光面を所定サイズ（一例として0.2913μm四方）毎の微小な区画に分割して各区画における凹凸の谷の最深部から最高部迄の高さを測定して得た数値群における４〜９μmの数値が占める割合が９０％以上の範囲となるように行う（請求項２）。
また，前記フッ化水素酸処理工程を行うことで，前記受光面に形成された凹凸の粗さ曲線をフーリエ変換して得られるパワースペクトラムの解析において，前記ブラスト処理後，フッ化水素酸処理前の粗さ曲線に対し，フッ化水素酸処理後の粗さ曲線における波長５００〜１３３３nmの波形成分のパワースペクトラムを増大させる（請求項３）。
また，本発明の透光性ガラスは，
透光性を有するガラスの受光面に砥粒を噴射して行うブラスト処理を行った後，フッ化水素酸溶液に浸漬する表面処理を行うことにより得られ，
前記フッ化水素酸溶液に対する浸漬後の前記受光面に形成された凹凸が，該受光面の粗さ曲線における波形成分の波長が，波高に対し半分以下であり，かつ，前記受光面を所定サイズ毎の微小な区画に分割して各区画における凹凸の谷の最深部から最高部迄の高さを測定して得た数値群における４〜９μmの数値が占める割合が９０％以上の範囲となるように形成されていることを特徴とする（請求項４）。
透光性を有するガラスの受光面に砥粒を噴射して行うブラスト処理を行った後，フッ化水素酸溶液に浸漬する表面処理を行うことにより得られ，
前記フッ化水素酸溶液に対する浸漬後の前記受光面に形成された凹凸が，該受光面の粗さ曲線における波形成分の波長が，波高に対し半分以下であり，かつ，前記受光面を所定サイズ毎の微小な区画に分割して各区画における凹凸の谷の最深部から最高部迄の高さを測定して得た数値群における４〜９μmの数値が占める割合が９０％以上の範囲となるように形成されていることを特徴とする（請求項４）。
この透光性ガラスは，前記フッ化水素酸溶液に対する浸漬後の前記受光面の粗さ曲線をフーリエ変換して得られるパワースペクトラムの解析において，波長５００〜１３３３nmのパワースペクトルが０．１μm2以上であることを特徴とする（請求項５）。
以上で説明した方法で表面処理を行った本発明の透光性ガラスでは，表面に形成された凹凸によって防眩性が付与されたものでありながら，未処理の透光性ガラスよりも高い透光性を得ることができた。
その結果，本発明の透光性ガラスを一例として太陽電池モジュールのカバーガラスとして使用する場合，未処理のカバーガラスを装着した太陽電池モジュールに比較して最大で３％を越える発電効率の向上が得られており，防眩性と透過光量の増大を両立させることができる表面処理方法及び透光性ガラスを提供することができた。
本発明の表面処理方法は，処理対象とする透光性ガラスの受光面に対しブラスト処理を行うブラスト処理工程と，前記ブラスト処理工程後の被処理面を，フッ化水素酸に浸漬するフッ化水素酸処理工程によって構成される。
本発明の表面処理方法の処理対象となる透光性ガラスとしては，特に制限は無く，例えばフロートガラスのような一般的なガラスの他，強化ガラスのように所定の処理が施されたガラスであっても良く，また，材質についても，ソーダライムガラス，無アルカリガラス，アルミノシリケートガラス，石英ガラス，硼珪酸ガラス，ビスマス系ガラス等の既知の各種のガラスを処理対象とすることが可能であり，また，着色されたものであっても良い。
処理対象である透光性ガラスの受光面に対しては，前述したようにブラスト処理が行われる。このブラスト処理は，透光性ガラスの受光面に向けて砥粒を噴射・衝突させて，凹凸を形成するために行うもので，このようにして透光性ガラスの被処理面に対し予め凹凸を形成しておくことで，後述するフッ化水素酸処理によるエッチングによって最終的に形成される表面凹凸形状を制御する。
このブラスト処理で使用する砥粒としては，処理対象である透光性ガラスに対して切削性を発揮するものであることが必要で，処理対象とするガラスの硬度（新モース硬度で４．５〜６．５程度）よりも高硬度のものを使用する。
このような砥粒としては，一例としてアルミナ（新モース硬度：１２），炭化珪素（新モース硬度：１３），ジルコン（新モース硬度：９）等のセラミック系の砥粒を使用することができ，粒径が♯８００〜３０００（平均粒子径１４〜４μm）の範囲のグリッド状のものを使用する。
前述の砥粒の噴射は，既知のブラスト加工装置を使用して，圧縮空気等の圧縮気体と共に噴射することによって行うことができる。
使用するブラスト加工装置としては，加圧タンク内に投入された砥粒を圧縮気体と共に加圧して噴射する直圧式，圧縮気体流に砥粒を合流させて噴射するサクション式等があるが，いずれの方式のものを使用しても良い。
噴射条件としては，一般的なブラスト加工に準じた範囲で行うことができ，一例として噴射圧力は０．３〜０．５MPa，加工時間５００〜６００sec/m2程度の処理によって行うことができる。
以上のブラスト処理工程を経た透光性ガラスの受光面は，その後，これをフッ化水素酸溶液に浸漬して，ブラスト処理工程で形成した受光面の凹凸における起伏（振幅）を増大させる。
フッ化水素酸処理に使用するフッ化水素酸溶液は，１０〜２０％のものを使用し，浸漬時間を３０〜６００秒の範囲で行う。
１．処理条件の確認試験
〔試験の目的〕
透光量を減少させることなく，防眩性を付与することのできるブラスト処理条件及びフッ化水素酸処理条件を確認する。
〔試験の目的〕
透光量を減少させることなく，防眩性を付与することのできるブラスト処理条件及びフッ化水素酸処理条件を確認する。
〔試験方法〕
直圧式のブラスト加工装置を使用し，噴射圧力０．５MPa，ノズル距離を６０mmとして，９０mm×９０mmの太陽電池モジュールのカバーガラスの受光面に対しブラスト処理を行った後，前記カバーガラスの受光面をフッ化水素酸処理によりエッチングする表面処理を行い，該表面処理が行われたカバーガラスを装着した太陽電池モジュールの短絡電流を測定した。
直圧式のブラスト加工装置を使用し，噴射圧力０．５MPa，ノズル距離を６０mmとして，９０mm×９０mmの太陽電池モジュールのカバーガラスの受光面に対しブラスト処理を行った後，前記カバーガラスの受光面をフッ化水素酸処理によりエッチングする表面処理を行い，該表面処理が行われたカバーガラスを装着した太陽電池モジュールの短絡電流を測定した。
ブラスト処理は，上記カバーガラス１枚（９０mm×９０mm）に対し，オーバーラップ分（５０mm×９０mm）を含め６．７２秒と，１３．４４秒の二種類の加工時間で行った。
上記の表面処理に際し，下記の(1)〜(5)の処理条件，
(1) ブラスト処理に使用する砥粒の粒径，
(2) プラスト処理における加工時間，
(3) ブラスト処理に使用する砥粒の材質，
(4) フッ化水素酸処理におけるフッ化水素濃度，
(5) フッ化水素酸処理における浸漬時間，
をそれぞれ変化させ，未処理のカバーガラスを装着した太陽電池モジュール（比較例１）の短絡電流との比較において，短絡電流がどのように変化するかを測定した。
上記の表面処理に際し，下記の(1)〜(5)の処理条件，
(1) ブラスト処理に使用する砥粒の粒径，
(2) プラスト処理における加工時間，
(3) ブラスト処理に使用する砥粒の材質，
(4) フッ化水素酸処理におけるフッ化水素濃度，
(5) フッ化水素酸処理における浸漬時間，
をそれぞれ変化させ，未処理のカバーガラスを装着した太陽電池モジュール（比較例１）の短絡電流との比較において，短絡電流がどのように変化するかを測定した。
また，比較例２〜５として，ブラスト処理のみを行い，その後のフッ化水素酸処理を行っていないカバーガラスを装着した太陽電池モジュールの短絡電流についても測定した。
〔試験結果〕
上記試験の結果を下記の表１及び表２に示す。
上記試験の結果を下記の表１及び表２に示す。
以上の結果，未処理のカバーガラスを装着した太陽電池モジュール（比較例１）に対し，カバーガラスに対しブラスト処理のみを行い，その後のフッ化水素酸処理を行っていない太陽電池モジュール（比較例２〜５）にあっては，いずれも，未処理のカバーガラスが装着された太陽電池モジュール（比較例１）に対し，短絡電流が低下していること，すなわち，太陽電池のセルの受光量が低下していることが確認された。
しかも，このような短絡電流の低下は，使用した砥粒が小径となる程，低下率が拡大することが確認された。
これに対し，本発明の方法で処理されたカバーガラスが装着された太陽電池モジュール（実施例１〜１６）にあっては，いずれも，未処理のカバーガラスを装着した太陽電池モジュール（比較例１）に比較して短絡電流が増大しており，最大で３％を超える短絡電流の増大が確認されており，本発明の表面処理が，太陽電池のセルの受光量，すなわち，カバーガラスを透過する光量を増大させる効果があることが確認できた。
表１の結果から，ブラスト処理条件の変化との関係では，処理対象であるカバーガラスに対しいずれも高硬度であるＷＡ砥粒（ホワイトアランダム：アルミナ系砥粒），及びＧＣ砥粒（グリーンカーボランダム：緑色炭化珪素系砥粒）を使用することで，砥粒の材質の相違によっては測定された短絡電流には大きな相違は見られなかった（実施例５と６，実施例８と９参照）。
また，ブラスト処理を６．７２秒のみ行った場合と，１３．４４秒行った場合，従って，処理時間を２倍に変化させた場合において，測定された短絡電流に殆ど変化が見られなかったことから（実施例４と５，実施例７と８参照），ブラスト処理時間の変化は，処理後の性能に殆ど影響していないことが判る。
一方，砥粒の粒径については，♯１２００の砥粒を使用した例において短絡電流の増加率が１０３．１６％でピークを示しており（実施例３参照），♯１２００に対し砥粒の粒径が大きく又は小さくなるにつれて短絡電流の増加率に若干の減少が確認されたが，本願において規定する粒径♯８００〜３０００の全範囲において，未処理のカバーガラスを装備した太陽電池モジュール（比較例１）に対し短絡電流の増加が確認された。
なお，分光光度計を使用して測定した未処理のカバーガラス（比較例１）の入射角（鉛直線基準）５°における反射率が１１％であったのに対し，本願実施例１〜１６のカバーガラスでは，入射角（鉛直線基準）５°の反射率がいずれも８％以下となっており，実施例１〜１６のカバーガラスが，好適な防眩性を発揮するものであることも確認された。
２．表面状態の測定・評価
〔実験の目的〕
本発明の方法で表面処理を行った透光性ガラス（太陽電池モジュールのカバーガラス）の表面状態を測定すると共に，評価することで，透過光量の増大という効果が得られた理由（メカニズム）を考察する。
〔実験の目的〕
本発明の方法で表面処理を行った透光性ガラス（太陽電池モジュールのカバーガラス）の表面状態を測定すると共に，評価することで，透過光量の増大という効果が得られた理由（メカニズム）を考察する。
〔測定・評価方法〕
レーザ顕微鏡〔超深度形状測定顕微鏡「ＶＫ−８５００」〕及び解析ソフト〔ＶＫ形状解析ソフト「ＶＫ−Ｈ１Ａ７」〕（いずれも株式会社キーエンス製）を使用して，以下の測定及び評価を行った。
レーザ顕微鏡〔超深度形状測定顕微鏡「ＶＫ−８５００」〕及び解析ソフト〔ＶＫ形状解析ソフト「ＶＫ−Ｈ１Ａ７」〕（いずれも株式会社キーエンス製）を使用して，以下の測定及び評価を行った。
（１）凹凸の高さの分布の測定
本発明の表面処理が行われたカバーガラスの表面をレーザ顕微鏡によって１０００倍で撮影した得た画像を，所定サイズ毎の微小な区画（本実施例では前記画像の１ピクセルに対応する0.2913μm四方の区画）に分割して，各区画における高さ（凹凸表面における谷の最深部である高さの最小値Hminをゼロとしこれを基準とした高さ）を測定して得た測定値に基づきヒストグラムを形成し，測定された高さの分布状態より，表面の状態を評価した。
本発明の表面処理が行われたカバーガラスの表面をレーザ顕微鏡によって１０００倍で撮影した得た画像を，所定サイズ毎の微小な区画（本実施例では前記画像の１ピクセルに対応する0.2913μm四方の区画）に分割して，各区画における高さ（凹凸表面における谷の最深部である高さの最小値Hminをゼロとしこれを基準とした高さ）を測定して得た測定値に基づきヒストグラムを形成し，測定された高さの分布状態より，表面の状態を評価した。
（２）フーリエ変換によるパワースペクトラムに基づく評価
レーザ顕微鏡によって撮影した画像に基づいてカバーガラス表面の粗さ曲線を得，この粗さ曲線に対し二次元フーリエ分解を行い，空間周波数成分（波長成分）のパワースペクトラムを求める。
レーザ顕微鏡によって撮影した画像に基づいてカバーガラス表面の粗さ曲線を得，この粗さ曲線に対し二次元フーリエ分解を行い，空間周波数成分（波長成分）のパワースペクトラムを求める。
〔測定結果〕
（１）凹凸の高さ分布
上記の方法によって各区画の高さを測定して得た測定値に基づき作成したヒストグラムを図１に示す。このヒストグラムより，本発明の方法で表面処理を行った透光性ガラスの表面は４〜９μmの凹凸の占める割合が９０％以上の状態となっていることが確認された。
（１）凹凸の高さ分布
上記の方法によって各区画の高さを測定して得た測定値に基づき作成したヒストグラムを図１に示す。このヒストグラムより，本発明の方法で表面処理を行った透光性ガラスの表面は４〜９μmの凹凸の占める割合が９０％以上の状態となっていることが確認された。
（２）フーリエ変換で得たパワースペクトラムによる評価
未処理のカバーガラス（比較例１），ＷＡ砥粒♯2000を使用したブラスト処理を行ったもの（比較例４），及び，前記ブラスト処理後，１０％のフッ化水素酸で４５秒の処理を行ったカバーガラス（実施例１７）の粗さ曲線を図２に示す。
未処理のカバーガラス（比較例１），ＷＡ砥粒♯2000を使用したブラスト処理を行ったもの（比較例４），及び，前記ブラスト処理後，１０％のフッ化水素酸で４５秒の処理を行ったカバーガラス（実施例１７）の粗さ曲線を図２に示す。
また，図２の粗さ曲線に対し二次元フーリエ分解を行い，空間周波数成分（波長成分）のパワースペクトラムを求めた結果を図３に示す（なお，図３は表示する波長を限定して簡略化したものである）。
上記図２及び図３に示す結果より，ブラスト処理のみを行ったカバーガラス（比較例４）に比較して，その後にフッ化水素酸処理を行ったカバーガラス（実施例１７）では，ブラスト処理によって形成された凹凸の凹部がエッチングによって深さを増し，凹凸の高さ（振幅）が増大していることが判る。
特に，図３に示すように，フーリエ変換によって得られたパワースペクトラムより，このような振幅の増大は，粗さ曲線を構成する波形成分中，波長が５００〜１３３３nmの範囲において顕著であることが判る。
〔考察〕
上記表面状態の評価結果から，本発明の方法で表面処理を行ったカバーガラスでは，以下のメカニズムによって透過光量の増大が生じているものと考えられる。
上記表面状態の評価結果から，本発明の方法で表面処理を行ったカバーガラスでは，以下のメカニズムによって透過光量の増大が生じているものと考えられる。
（１）凹凸の高さ分布に基づく考察
本発明の方法で処理されたカバーガラスでは，前述したように測定された各区画の高さ中，４〜９μmの高さが占める割合が９０％以上となっている。
本発明の方法で処理されたカバーガラスでは，前述したように測定された各区画の高さ中，４〜９μmの高さが占める割合が９０％以上となっている。
一方，粗さ曲線より，波形成分の波長は，波高に対し半分以下の十分に小さなものとなっていることから，フッ化水素酸処理した後のカバーガラスの表面は，図４（Ａ）に模式的に示すように，波長λに対する波高（振幅）ｈのアスペクト比が十分に大きなものとなっている。
ここで，図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように，いずれ共に受光面に凹凸が形成されたカバーガラスであったとしても，図４（Ｂ）に示すように波長λに対し波高ｈが小さい凹凸が形成されたカバーガラスでは，反射光の殆どは，カバーガラスを透過することなく，従って発電に利用されることが無いが，凹凸の波長λに対する波高ｈのアスペクト比が大きい図４（Ａ）の構成では，図に矢印で示したように下方，あるいは隣接する凸部に向かう反射光が生じ易く，カバーガラスを通過するように反射光を生じさせることができ，その結果，従来発電に利用されていなかった反射光についても発電に利用できるようになった結果，短絡電流の増加が生じたものと考えられる。
また，図５に示すように，カバーガラスを透過して，その下層に配置された太陽電池のセルに到達した光の一部は，太陽電池のセルの表面で反射されて再度カバーガラスを透過して外に逃げ出そうとするが，このようにしてカバーガラスに再入射した光は，凸部の傾斜面に鋭角である角度θで入射することとなるが，屈折率の高いガラス（ソーダライムガラスで屈折率１．５１）と屈折率の低い空気（屈折率１）との界面における臨界角はIoは，
Io＝arcsin(1/1.51)≒41.47°
であるため，このような反射光のうち多くは，ガラスと空気の界面で全反射され，カバーガラスから外に出られずに閉じ込められることも，発電効率の向上に寄与するものと考えられる。
Io＝arcsin(1/1.51)≒41.47°
であるため，このような反射光のうち多くは，ガラスと空気の界面で全反射され，カバーガラスから外に出られずに閉じ込められることも，発電効率の向上に寄与するものと考えられる。
（２）フーリエ変換に基づく考察
しかも，図３に示すように，フーリエ変換で求めたパワースペクトラムより，ブラスト処理後，フッ化水素酸処理を行ったカバーガラスでは，５００nm〜１３３３nmの波長域におけるパワースペクトラムの増大が確認されており，粗さ曲線中においてこの波長の波形成分が増大していることが判る。
しかも，図３に示すように，フーリエ変換で求めたパワースペクトラムより，ブラスト処理後，フッ化水素酸処理を行ったカバーガラスでは，５００nm〜１３３３nmの波長域におけるパワースペクトラムの増大が確認されており，粗さ曲線中においてこの波長の波形成分が増大していることが判る。
ここで，光の乱反射は，反射面の粗さが光の波長と同程度か，それ以上である場合に生じ，太陽光のうち，最も強度の高い領域，すなわち，最も発電に貢献する領域である可視光領域は，およそ４００nm〜７００nm程度であることから，本発明の方法によって表面処理が施されたカバーガラスにあっては，可視光の波長と同程度，又はそれよりも幾分大きな波長の成分が粗さ曲線中において増大していることから，前述した原理によって太陽光を捉えるのに極めて適した表面状態を備えているものと考えられる。
３．受光面／裏面に対する処理による効果の相違
〔試験の目的〕
本発明の表面処理をカバーガラスの受光面に行う場合と，裏面に対して行う場合とで，効果にどのような差が生じるかを確認する。
〔試験の目的〕
本発明の表面処理をカバーガラスの受光面に行う場合と，裏面に対して行う場合とで，効果にどのような差が生じるかを確認する。
〔効果の予測と試験方法〕
本発明の方法で表面処理を行ったカバーガラスを装着した太陽電池モジュールにおいて，先に説明した原理によって発電効率の向上が得られていると仮定した場合，本発明の表面処理は，透光性ガラスの受光面に対し施されている必要があり，カバーガラスの裏面（受光面とは反対側の面）に対し本発明の表面処理を行った場合には，発電効率は変化しないか，又は，発電効率は低下するものとなることが予測される。
本発明の方法で表面処理を行ったカバーガラスを装着した太陽電池モジュールにおいて，先に説明した原理によって発電効率の向上が得られていると仮定した場合，本発明の表面処理は，透光性ガラスの受光面に対し施されている必要があり，カバーガラスの裏面（受光面とは反対側の面）に対し本発明の表面処理を行った場合には，発電効率は変化しないか，又は，発電効率は低下するものとなることが予測される。
そこで，本発明の方法による表面処理を，カバーガラスの受光面とは反対側の面に施したものを，太陽電池モジュールに装着して短絡電流を測定した。
〔試験結果〕
表面処理条件及び，未処理のカバーガラスを備えた太陽電池モジュールに対する短絡電流の比率を表３に示す。
表面処理条件及び，未処理のカバーガラスを備えた太陽電池モジュールに対する短絡電流の比率を表３に示す。
表３の結果からも明らかなように，本発明の表面処理方法をカバーガラスの裏面に対し行った場合には，未処理の場合に比較して短絡電流の低下が生じることが確認された。
上記の結果から，本発明の表面処理は，透光性ガラスの受光面に対して行う場合に有効であることが確認された。
Claims (5)
- 透光性を有するガラスを処理対象とし，該ガラスの受光面に対し前記ガラスよりも高硬度の，♯８００〜３０００の砥粒を噴射して前記受光面に凹凸を形成するブラスト処理工程と，
前記ブラスト処理工程後の前記受光面を１０〜２０％のフッ化水素酸溶液に３０〜６００秒間浸漬するフッ化水素酸処理工程を行うことにより，
前記受光面を，粗さ曲線における波形成分の波長が，波高に対し半分以下となる表面とすることを特徴とする透光性ガラスの表面処理方法。 - 前記ブラスト処理工程と前記フッ化水素酸処理工程を，前記フッ化水素酸処理工程後の前記受光面に形成された凹凸が，該受光面を所定サイズ毎の微小な区画に分割して各区画における凹凸の谷の最深部から最高部迄の高さを測定して得た数値群における４〜９μmの数値が占める割合が９０％以上の範囲となるように行うことを特徴とする請求項１記載の透光性ガラスの表面処理方法。
- 前記フッ化水素酸処理工程により，前記受光面に形成された凹凸の粗さ曲線をフーリエ変換して得られるパワースペクトラムの解析において，前記ブラスト処理後，フッ化水素酸処理前の粗さ曲線に対し，フッ化水素酸処理後の粗さ曲線における波長５００〜１３３３nmの波形成分のパワースペクトラムを増大させることを特徴とする請求項１又は２記載の透光性ガラスの表面処理方法。
- 透光性を有するガラスの受光面に砥粒を噴射して行うブラスト処理を行った後，フッ化水素酸溶液に浸漬する表面処理を行うことにより得られ，
前記フッ化水素酸溶液に対する浸漬後の前記受光面に形成された凹凸が，該受光面の粗さ曲線における波形成分の波長が，波高に対し半分以下であり，かつ，前記受光面を所定サイズ毎の微小な区画に分割して各区画における凹凸の谷の最深部から最高部迄の高さを測定して得た数値群における４〜９μmの数値が占める割合が９０％以上の範囲となるように形成されていることを特徴とする透光性ガラス。 - 前記フッ化水素酸溶液に対する浸漬後の前記受光面の粗さ曲線をフーリエ変換して得られるパワースペクトラムの解析において，波長５００〜１３３３nmのパワースペクトルが０．１μm2以上であることを特徴とする請求項４記載の透光性ガラス。
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