KR102059555B1 - 광기전력 모듈 패키지 - Google Patents

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Abstract

제1 외부 보호층 및 제2 외부 보호층을 포함하는 실리콘 웨이퍼-계 광기전력 모듈은 개시되고, 여기서 두 외부 보호층들은 나트륨이 낮거나 또는 없는 유리 또는 알칼리가 낮거나 또는 없는 조성물을 포함한다. 상기 광기전력 모듈은 물 유입에 저항, 없거나 또는 감소된 전위-유도된 (potential-induced) 나트륨 이온 표류, 및 감소된 전위 유도된 열화를 나타낸다.

Description

광기전력 모듈 패키지 {PHOTOVOLTAIC MODULE PACKAGE}
본 출원은 2011년 8월 4일자에 출원된 미국 가 특허출원 제61/515,042호 및 2011년 11월 30일자에 출원된 미국 가 특허출원 제61/565,050호의 우선권을 주장하며, 상기 출원들의 전체적인 내용은 참조로서 본 발명에 모두 포함된다.
구현 예는 광기전력 (photovoltaic) (PV) 모듈 및 광기전력 모듈 제조 공정에 관한 것이다.
광기전력 모듈은 태양광을 전기로 전환하는데 사용된다. 현재 개발된 또는 사용된 두 개의 주요 타입은 함께 연결된 다중 실리콘 웨이퍼 (silicon wafer) ("웨이퍼 모듈" 또는 "웨이퍼 실리콘 모듈" 또는 "웨이퍼 실리콘 장치" - 상호변환가능하게 사용될 수 있는 용어)를 사용한 웨이퍼 모듈 및 카드뮴 텔루라이드 (cadmium telluride) (CdTe), 구리 인듐 갈륨 디-셀렌나이드 (copper indium gallium di-selenide) (CIGS) 또는 박막 (비결정질 (amorphous) 및 미세결정 (microcrystalline)) 실리콘을 사용한 박막 모듈 (thin film module)이다. 상기 웨이퍼 모듈에 대한 통상적 패키지 (100)는 도 1a에서 단면으로 도시된 바와 같이, 소다 라임 유리와 같은 하나의 보호 유리층 (10), 중합체 백 시트 (12), 실리콘 웨이퍼 (16) 및 상기 보호 유리층 및 상기 백 시트 사이의 인캡슐런트 층 (encapsulant layers) (20), 및 선택적으로, 가장지리 밀봉 (edge seal) (18), 금속 프레임 (14), 및 전기 접촉 (22)을 갖는다. 박막 모듈에 대한 통상적 패키지 (101)는 도 1b에 단면으로 도시된 바와 같이, 소다 라임과 같은 두 개의 보호성 유리 층들 (10), 박막 (17), 상기 두 개의 유리 시트 사이의 인캡슐런트 층 (20), 가장자리 밀봉 (18), 및 전기 접촉 (22)를 갖는다. 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA), 폴리비닐 부티랄 (PVB) 또는 다른 인캡술런트는 상기 두 개의 시트를 서로 결합하는데 보통 사용된다. 상기 모듈 주변 (perimeter)에 부틸 밀봉제 (sealant)와 같은 밀봉 물질은 내흡습성 (moisture resistance)을 증가시키는데 사용된다.
전력 발전 산업에서, 예를 들어, 수력, 석탄, 원자력, 풍력, 등, 현존하는 전력 생산 방법에 경쟁력 있는 PV 기술을 만들기 위한 계속적인 움직임이 있다. 그렇게 하기 위하여, 제작 비용, 전환 효율, 및 효율 저하는 거론되어야 디자인 시도들 중 몇몇이다.
전기 생산량을 증가시키고, 발전단가 (LCOE) 또는 시간당 생산된 $/kilowatt를 감소시키기 위해 상기 모듈 수명에 대한 낮은 열화 (degradation) 속도 및 높은 초기 전환 효율을 갖는 것이 바람직하다. 도 2는 이들 두 개의 영역에서 향상을 나타낸다. 선 (24)에 의해 나타낸 초기 모듈 효율의 향상은 전지 성능의 향상에 의해 발생될 수 있다. 상기 초기 모듈 성능을 향상시키는 다른 방법은 제공된 모듈 크기에 대한 상기 전지 개구부 (cell aperture)를 최대화시키는 것을 포함한다. 상기 가장자리 삭제 (edge delete) 영역 및 지역은 전기를 발생하기 위해 사용될 수 있는 박막 모듈에서 전지 대 전지 회로 사용 지역을 생성하기 위해 스크라이브 (scribes)에 의해 소비된다. 상기 가장자리 삭제 영역은 양면 상에 상기 유리와 직접 접촉하게 하도록 습기 차단 (moisture barrier)를 위해 우선 사용될 수 있다. 상기 가장자리 삭제 영역의 폭은 만족스러운 내습윤성 성능을 얻기 위하여 필수적인 통로 길이에 의해 필수적으로 결정될 수 있다. 습기 차단 선택은 선 (26)에 의해 도시된 수명에 대한 열화뿐만 아니라 상기 가장자리 삭제 영역의 폭에 영향을 주는 요인일 수 있다.
웨이퍼 및 박막 광기전력 모듈 모두는 더욱 빠르게 열화하는 박막 모듈로, 이들의 수명에 대한 성능에서 연속적인 열화를 나타낸다. 이러한 열화는 이온 이동, 침수 (water ingress), 및 상기 장치 물질의 광분해를 포함하는, 다수의 사안에 연계될 수 있다. 부가적으로, 전기적 전위 (전압)는 이러한 열화에 대한 가속 (acceleration) 메커니즘일 수 있다. 도 3은 각각 선들 (28 및 30)에 의해 도시된, 웨이퍼 및 박막 모듈에 대한 1% 및 2% 해마다 열화 속도의 영향을 설명하는 그래프이다. 30년 수명의 마지막에서, 이것은 웨이퍼 모듈에 대해 26% 및 박막 모듈에 대해 45%의 성능 열화를 결과한다.
개시된 구현 예는 상기 모듈의 수명을 통해 에너지 출력을 증가시킨다. 이상적으로는, 도 3에 나타낸 곡선 이상의 영역에서는, 열화가 없을 것이고, 이는 기회일 것이다. 상기 가능성은 웨이퍼 모듈에 대해 약 15% 이상으로 수명을 통해 에너지 출력을 증가시키는 것이다. 산업의 목표로서 언급된, 상기 예상 패널 수명 (panel lifetime)이 50년으로 증가한 경우, 이것은 약 30%로 증가한다. 만약 열화 속도가 더 상당하다면, LCOE를 더욱 개선시키기 위한 기회를 증가시킨다. 전술된 상기 열화 속도에 대한 몇몇 이유는 환경적 습기의 존재, 물질에 의해 함유된 습기, 및 상기 유리에서 이온의 이동성에 기인한 내재된 전지 열화 및 가속과 연계된다. 예를 들어, 상기 유리로부터의 나트륨은, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼의 후면 (back side)에 심지어 도달하는, 광기전력 장치에서 활동적일 수 있다.
본 발명의 하나의 관점에 따르면, 광기전력 모듈은 웨이퍼 Si 장치에 대해 낮은 나트륨 또는 실질적으로 나트륨이 없는 또는 낮은 알칼리 또는 실질적으로 알칼리가 없는 특수 유리 (specialty glass)를 활용한다. 본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 웨이퍼 모듈은 저 나트륨 또는 나트륨이 없는 또는 저 알칼리 또는 실질적으로 알칼리가 없는 특수 유리의 두 개의 시트로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 광기전력 모듈은 유리 시트를 포함하는 제1 외부 보호층; 유리 시트를 포함하는 제2 외부 보호층; 및 상기 제1 및 제2 외부 보호층 사이에 적어도 하나의 결정질 실리콘 태양 전지 웨이퍼를 포함하고; 여기서, 상기 유리 시트의 조성물은 하기 표 1의 성분과 양을 포함한다:
성분 범위 (대략 wt%)
SiO2 0-70
Al2O3 0-35
B2O3 0-30
MgO 0-12
CaO 0-67
SrO 0-20
BaO 0-33
RO 0-68
Na2O 0-1
K2O 0-5
M2O 0-5
또 다른 관점에 있어서, 광기전력 모듈은 유리 시트를 포함하는 제1 외부 보호층; 유리 시트를 포함하는 제2 외부 보호층; 및 상기 제1 및 제2 외부 보호층 사이에 적어도 하나의 결정질 실리콘 태양 전지 웨이퍼를 포함하고; 여기서, 상기 유리 시트의 조성물은 하기 표 2의 성분과 양을 포함한다:
성분 범위 (대략 wt%)
SiO2 40-70
Al2O3 0-30
B2O3 0-30
MgO 0-12
CaO 0-35
SrO 0-20
BaO 0-33
RO 0-50
Na2O 0-1
K2O 0-5
M2O 0-5
또 다른 관점에 있어서, 광기전력 모듈은 유리 시트를 포함하는 제1 외부 보호층; 유리 시트를 포함하는 제2 외부 보호층; 및 상기 제1 및 제2 외부 보호층 사이에 적어도 하나의 결정질 실리콘 태양 전지 웨이퍼를 포함하고; 여기서, 상기 유리 시트의 조성물은 하기 표 3의 성분과 양을 포함한다:
성분 범위 (대략 wt%)
SiO2 50-70
Al2O3 8-20
B2O3 5-20
MgO 0-5
CaO 0-10
SrO 0-10
BaO 0-25
RO 0-25
Na2O 0-1
K2O 0-5
M2O 0-5
또 다른 관점에 있어서, 광기전력 모듈은 유리 시트를 포함하는 제1 외부 보호층; 유리 시트를 포함하는 제2 외부 보호층; 및 상기 제1 및 제2 외부 보호층 사이에 적어도 하나의 결정질 실리콘 태양 전지 웨이퍼를 포함하고; 여기서, 상기 유리 시트의 조성물은 하기 표 4의 성분과 양을 포함한다:
성분 범위 (대략 wt%)
SiO2 50-70
Al2O3 8-18
B2O3 7-17
MgO >0-5
CaO >0-10
SrO >0-10
BaO >0-10
RO 10-20
Na2O 0-1
K2O 0-5
M2O 0-5
SiO2+B2O3+CaO >57-85
Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO >7-30
MgO+CaO+SrO 0-25
(Na2O+B2O3)-Al2O3 -11 내지 9
또 다른 관점에 있어서, 광기전력 모듈은 유리 시트를 포함하는 제1 외부 보호층; 유리 시트를 포함하는 제2 외부 보호층; 상기 제1 및 제2 외부 보호층 사이에 적어도 하나의 결정질 실리콘 태양 전지 웨이퍼를 포함하고; 여기서, 상기 유리 시트의 조성물은 하기 표 5의 성분과 양을 포함한다:
성분 범위 (대략 wt%)
SiO2 63-70
Al2O3 >0-7
B2O3 0-10
MgO >0-5
CaO 5-15
SrO 5-15
BaO 0-5
RO 10-25
Na2O 0-5
K2O 0-7
M2O 0-10
SiO2+B2O3+CaO >57-85
Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO >7-35
MgO+CaO+SrO 0-25
(Na2O+B2O3)-Al2O3 -11 내지 9
또 다른 관점에 있어서, 광기전력 모듈은 유리 시트를 포함하는 제1 외부 보호층; 유리 시트를 포함하는 제2 외부 보호층; 및 상기 제1 및 제2 외부 보호층 사이에 적어도 하나의 결정질 실리콘 태양 전지 웨이퍼를 포함하고; 여기서, 상기 유리 시트의 조성물은 하기 표 6의 성분과 양을 포함한다:
성분 범위 (대략 wt%)
SiO2 0-45
Al2O3 0-35
B2O3 0-30
MgO 0-12
CaO 0-67
BaO 0-33
RO 30-68
또 다른 관점에 있어서, 광기전력 모듈은 유리 시트를 포함하는 제1 외부 보호층; 유리 시트를 포함하는 제2 외부 보호층; 및 상기 제1 및 제2 보호층 사이에 적어도 하나의 결정질 실리콘 태양 전지 웨이퍼를 포함하고; 여기서, 상기 유리 시트의 조성물은 하기 표 7의 성분과 양을 포함한다:
성분 범위 (대략 wt%)
SiO2 0-45
Al2O3 0-35
B2O3 0-30
MgO 0-12
CaO 0-67
SrO 0-19
ZnO 0-5
BaO 0-33
RO 30-68
또 다른 관점에 있어서, 광기전력 모듈은 유리 시트를 포함하는 제1 외부 보호층; 유리 시트를 포함하는 제2 외부 보호층; 및 상기 제1 및 제2 외부 보호층사이에 적어도 하나의 결정질 실리콘 태양 전지 웨이퍼를 포함하고; 여기서, 상기 유리 시트의 조성물은 하기 표 8의 성분과 양을 포함한다:
성분 범위 (대략 wt%)
SiO2 35-45
Al2O3 5-15
B2O3 10-30
MgO 0-5
CaO 0-25
SrO 0-15
BaO 20-30
RO 20-40
Na2O 0-1
K2O 0-5
M2O 0-5
또 다른 관점에 있어서, 전술된 광기전력 모듈은 개선된 신뢰도 (reliability)를 갖는다. 전술된 광기전력 모듈의 어떤 구현 예에 있어서, 상기 광기전력 모듈은 습식 누설 전류 (wet leakage current)가 IEC 61215 측정 가이드라인 하에서 시험된 경우, 4000 MΩㆍ㎡를 초과하는 절연 저항 (insulation resistance) 값을 나타낸다. 다른 구현 예에 있어서, 상기 모듈은 상기 습식 누설 전류가 상기 IEC 61215 측정 가이드라인 하에서 시험되는 경우, 4000 MΩㆍ㎡를 초과하는 절연 저항 값을 나타낸다. 다른 구현 예에 있어서, 상기 광기전력 모듈은 IEC 61215 습열 표준 (damp heat standard) 및 -1000 V 바이어스 스트레싱 (bias stressing) 당 85℃/85% 습도의 대략 2500 시간에 노출된 경우, 10% 미만의 출력 전력 열화를 나타낸다. 다른 구현 예에 있어서, 상기 광기전력 모듈은 IEC 61215 습열 표준 및 -1000 V 바이어스 스트레싱 당 85℃/85% 습도에 대략 2500 시간 노출된 경우 5% 미만의 출력 전력 열화를 나타낸다. 다른 구현 예에 있어서, 상기 광기전력 모듈은 IEC 61215 습열 표준 및 -1000 V 바이어스 스트레싱 당 85℃/85% 습도에 대략 2500 시간 노출된 경우 10% 미만의 필 팩터 (fill factor) 열화를 나타낸다. 다른 구현 예에 있어서, 상기 광기전력 모듈은 IEC 61215 습열 표준 및 -1000 V 바이어스 스트레싱 당 85℃/85% 습도에 대략 2500 시간 노출된 경우 5% 미만의 필 팩터 (fill factor) 열화를 나타낸다. 다른 구현 예에 있어서, 상기 광기전력 모듈은 IEC 61215 습열 표준 및 -1000 V 바이어스 스트레싱 당 85℃/85% 습도에 대략 2500 시간 노출된 경우 10% 미만의 직렬 저항 (series resistance) 증가를 나타낸다. 또 다른 구현 예에 있어서, 상기 광기전력 모듈은 IEC 61215 습열 표준 및 -1000 V 바이어스 스트레싱 당 85℃/85% 습도에 대략 2500 시간 노출된 경우 5% 미만의 직렬 저항 증가를 나타낸다. 상기 광기전력 모듈들의 또 다른 관점에 있어서, 상기 광기전력 모듈은 적어도 하나의 결정질 실리콘 태양 전지 웨이퍼를 포함하는 밀폐해서 밀봉된 공동 (sealed cavity)을 형성하기 위해 상기 제1 및 제2 외부 보호층 사이 및 가장자리를 따른 밀폐/수밀 (hermetic/watertight)의 밀봉을 더욱 포함한다.
상기 광기전력 모듈들의 또 다른 관점에 있어서, 상기 유리 시트의 적어도 하나는 ≤20 Å, 바람직하게는 ≤10 Å의 평균 표면 조도 (Ra)를 갖고, 여기서, 상기 유리 시트는 연마되지 않는다. 상기 광기전력 모듈들의 또 다른 관점에 있어서, 상기 유리 기판의 적어도 하나는 3 mm이하의 두께를 갖고, 상기 유리 기판은 수학식 W=D/L2에 의해 기재된 바와 같은, 0.5 micrometer/㎠ 미만의, 곡률 변형 (curvature deformation), W를 가지며, 여기서 D는 ㎛의 유리 기판의 최대 곡률이고, L은 cm의 유리 기판의 대각선 길이이다.
상기 광기전력 모듈들의 또 다른 관점에 있어서, 적어도 하나의 유리 시트는 1.8 mm 이하의 두께를 갖는다. 상기 광기전력 모듈들의 또 다른 관점에 있어서, 상기 유리 시트의 적어도 하나는 0.5 mm 이하의 두께를 갖는다. 몇몇 구현 예에 있어서, 0.5 mm 이하의 두께를 갖는 상기 유리 시트는 롤-대-롤 (roll-to-roll) 조건 하에서 가공될 수 있다. 상기 광기전력 모듈들의 또 다른 관점에 있어서, 상기 모듈은 1.5 mm를 초과하는 두께를 갖는 Na-함유 구조적 유리 시트를 더욱 포함한다. 상기 광기전력 모듈들의 또 다른 관점에 있어서, 상기 유리 조성물은 >0-1 wt% CeO2, Fe2O3, 또는 TiO2을 더욱 포함한다.
하기 상세한 설명은 첨부된 도면을 연계하면 가장 잘 이해될 것이고, 여기서 동일한 구조는 동일한 참조 번호로 표시된다:
도 1a 및 도 1b는 각각, 웨이퍼 및 박막 모듈의 종래의 단면도를 나타낸다.
도 2는 발생된 전력을 향상시키고, 생산된 LCOE 또는 $/kwh을 감소시키는 경로를 나타낸 그래프이다.
도 3은 50에 걸친 1 및 2% 열화 속도의 모듈 효율에 대한 그래프이다.
도 4a 및 도 4b는 특수 유리에 기초한 웨이퍼 (왼쪽) 및 박막 (오른쪽) 모듈의 구현 예의 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 웨이퍼 및 박막 PV 모듈 모두에 대한 모든-유리 밀폐 패키지의 단면도이다.
도 6은 정션 박스 (junction box)와 연결을 위한 광기전력 모듈의 가장자리에 루트된 (routed) 접촉을 예시하는 개략도이다.
도 7은 인버터에 직렬로 연결된 다중 모듈을 예시하는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 하나의 구현 예에 따른 광기전력 모듈을 예시하는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 하나의 구현 예에 따른 광기전력 모듈 제작 공정의 개략적인 예시이다.
도 10은 본 발명의 선택적 구현 예에 따른 광기전력 모듈의 개략적인 예시이다.
도 11은 부피 전도도 대 온도의 그래프이다.
도 12a 및 도 12b는 다양한 커버 물질로 어떤 광기전력 모듈 ("구조 1"이라 함)의 성능 열화를 나타낸다. 상기 도들은 바이어스가 없는 (도 12a) 및 -1000 V 바이어스 (도 12b) 하에서 상기 광기전력 모듈을 나타낸다.
도 13은 도 12b에서 그래프화된 상기 광기전력 모듈 성능을 사진으로 나타내는 일련의 이미지를 제공한다.
도 14a 및 14b는 커버 물질의 다양성을 갖는 어떤 광기전력 모듈 ("구조 2"라 함)의 성능 열화를 나타낸다. 상기 도는 바이어스가 없는 (도 14a) 및 -1000 V 바이어스 (도 14b) 하에서 상기 광기전력 모듈을 나타낸다.
도 15는 도 14b에서 그래프화된 광기전력 모듈 성능을 사진으로 나타내는 일련의 이미지를 제공한다.
하기의 상세한 설명에 있어서, 다수의 구체적인 세부 사항은 본 발명의 구현 예의 전체적인 이해를 제공하기 위하여 설명될 수 있다. 그러나, 본 발명의 구현 예가 이들 구체적인 세부사항의 전부 또는 일부 없이 실행되는 경우도, 기술분야에서 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예에 있어서, 잘-알려진 특성 또는 공정은 본 발명을 불필요하게 모호하게하지 않도록 상세하게 기재되지 않을 수 있다. 부가적으로, 동일하거나 또는 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소를 확인하는데 사용될 수 있다. 더구나, 특별히 한정하지 않은 한, 본 발명에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명에 속하는 기술분야에서 당업자에게 일반적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 충돌의 경우에 있어서, 본 발명에 정의를 포함하는, 본 명세서는 조절할 것이다.
비록 다른 방법들이 본 발명의 실행 또는 시험에서 사용될 수 있을지라도, 어떤 적절한 방법 및 물질은 본 발명에 기재된다.
본 발명의 방법 및 조성물에 사용될 수 있고, 연관하여 사용될 수 있으며, 제조하기 위해 사용될 수 있는 물질, 화합물, 조성물, 및 성분은 개시된다. 이들 및 다른 물질은 본 발명에 개시되었고, 이것은 및 이들 물질의 조합, 서브셋, 상호작용, 그룹, 등이, 각각 다양한 개별적 및 집합적 조합의 특정 참조하여 개시된 경우 이해되며, 이들 화합물의 변경 (permutation)은 명시적으로 개시될 수 없고, 각각은 본 발명에 특별히 고려되고 기재된다.
따라서, 만약 치환기 A, B, 및 C의 부류뿐만 아니라 치환기 D, E, 및 F의 부류, 및 조합 구현 예의 실시 예가 개시된다면, A-D는 공개되고, 그 다음 각각은 개별적 및 집합적으로 고려된다. 따라서, 이러한 예에 있어서, 각각의 상기 조합 A-E, A-F, B-D, B-E, B-F, C-D, C-E, 및 C-F는 특별히 고려되고, A, B, 및/또는 C; D, E, 및/또는 F; 상기 예 조합 A-D의 개시로부터 개시된 것으로 고려될 수 있다. 유사하게, 이들의 어떤 서브셋 또는 조합 또한 특별히 고려되고 개시된다. 따라서, 예를 들어, A-E, B-F, 및 C-E의 서브-그룹은 특별히 고려되고, A, B, 및/또는 C; D, E, 및/또는 F; 및 상기 예 조합 A-D의 공개로부터 개시된 것으로 고려될 수 있다. 이러한 개념은 개시된 조성물을 사용하고 제조하는 방법에서 단계들 및 상기 조성물의 어떤 성분을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 이러한 개시의 모든 관점에 적용한다. 따라서, 만약 다양한 이들 부가적 단계가 수행될 수 있다면, 각각의 이들 부가적 단계들은 상기 개시된 방법의 어떤 특별한 구현 예 또는 구현 예의 조합으로 수행될 수 있고, 각각의 이러한 조합은 특별히 계획되고, 개시된 것으로 고려될 수 있는 것으로 이해된다.
더욱이, 상한 및 하한 값을 포함하는, 본 발명에 인용된 숫치 값의 범위에서, 특별한 언급이 없는 한, 상기 범위는 이의 말단점, 및 상기 범위 내에 모든 정수 및 분수를 포함하는 것으로 의도된다. 본 발명의 범주가 범위를 한정하는 경우 인용된 특정 값에 제한되는 것으로 의도되는 것은 아니다. 더군다나, 양, 농도, 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 하나 이상의 바람직한 범위 또는 바람직한 값 상한 및 바람직한 값 하한의 목록으로 제공된 경우, 이것은 어떤 상한 범위 제한 또는 바람직한 값 및 어떤 하한 범위 제한 또는 바람직한 값의 어떤 쌍으로부터 형성된 모든 범위를, 이러한 쌍이 개별적으로 개시된 여부와 무관하게, 구체적으로 개시하는 것으로 이해될 것이다. 최종적으로, 상기 용어 "약"이 값 또는 범위 말단-점을 기재하는 데 사용된 경우, 본 발명은 상기 특정한 값 또는 관련된 말단-점을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
본 발명에 사용된 바와 같은, 용어 "약"은 양, 크기, 제형, 파라미터 및 다른 정량 및 특징들이 정확하지 않고, 정확할 필요가 없지만, 오차, 전환 요인, 반올림, 측정 실수 및 이와 유사한 것, 및 기술 분야에 당업자에게 알려진 다른 요인을 반영하여, 원하는 대로, 대략 및/또는 더 크거나 또는 더 작을 수 있다는 것을 의미한다. 일반적으로, 양, 크기, 제형, 파라미터 또는 다른 품질 또는 특징은 특별한 언급이 없는 한 "약" 또는 "대략"이다.
본 발명에 사용된 바와 같은, 상기 용어 "또는"은 포괄적이고; 좀더 구체적으로는, 상기 문구 "A 또는 B"는 "A, B, 또는 A 및 B 모두"를 의미한다. 독점적인 "또는"은 예를 들어, "A 이거나 또는 B" 및 "A 또는 B 중 하나"와 같은 조건으로 본 발명에 표시된다.
용어들의 "단수"는 본 발명의 요소 및 구성분을 설명하기 위해 사용된다. 본 발명에 사용된 바와 같은, 용어들의 "단수" 또는 "복수"는 특별히 구분없이 사용하며, 비록 "단수"일지라도, 특별한 언급이 없는 한, 적어도 하나 또는 하나 이상을 의미한다. 이들 단복수의 사용은 이들 요소 또는 구성분의 적어도 하나, 또는 하나 이상이 존재한다는 것을 의미한다. 비록 이들 용어가 단수로서 사용될지라도, 본 발명에 사용된 용어는, 특별한 언급이 없는 한, 복수도 포함된다. 유사하게, 본 발명에 사용된 "상기"는, 특별한 언급이 없는 한 단수 또는 복수 일 수 있다.
상기 구현 예를 설명하기 위한 목적을 위하여, 파라미터의 "기능"인 변수 또는 또 다른 변수에 대한 본 발명의 기준는 상기 변수가 상기 나열된 파라미터 또는 변수의 기능을 독점하는 것을 나타내는 것으로 의도되지 않는 것에 주목된다. 오히려, 나열된 파라미터의 "기능"인 변수에 대한 본 발명의 기준은 상기 변수가 단일 파라미터 또는 복수의 파라미터의 기능일 수 있도록 제한이 없는 것으로 의도된다.
"바람직하게", "일반적으로", 및 "통상적으로"와 같은 용어는 본 발명에 활용된 경우, 청구된 발명의 범주를 제한하거나 또는 어떤 특성이 청구된 발명의 구조 또는 기능에 대해 임계적이거나, 필수적이거나, 또는 중요성을 함축하기 위해 활용되지 않는다. 오히려, 이들 용어는 본 발명의 구현 예의 특별한 관점을 확인하거나 또는 본 발명의 특정 구현 예에서 활용될 수 있거나 또는 없는 선택적 또는 부가적 특성을 강조하도록 단순히 의도된다.
청구된 발명을 설명하고 한정하려는 목적을 위하여, 용어 "실질적으로" 및 "대략적으로"는 어떤 정량적 비교, 값, 측정, 또는 다른 표현에 원인이 될 수 있는 불확실한 내재된 정도를 나타내기 위해 본 발명에 활용된다. 상기 용어 "실질적으로" 및 "대략적으로"는 또한 정량적인 표현이 문제가 되는 주제의 기초 기능에서 변화를 결과하지 않고 언급된 기준으로부터 변할 수 있는 정도를 나타내기 위해 본 발명에 활용된다.
하나 이상의 청구항은 연결적 문구로서 용어 "여기서"가 활용할 수 있다. 본 발명을 한정할 목적을 위하여, 이러한 용어는 상기 구조의 일련의 특징의 인용을 도입하는데 사용된 개방형 연결 문구로서 청구항에 도입되고, 좀더 일반적으로 사용된 개방형 용어 "포함하는"과 같은 방식으로 해석될 수 있다.
본 발명의 유리 조성물을 생산하는데 사용된 원료 물질 및/또는 장비의 결과에 따라, 의도적으로 첨가되지 않은, 어떤 불순물 또는 구성분은 상기 최종 유리 조성물에 존재할 수 있다. 이러한 물질은 소량에서 상기 유리 조성물에 존재하고, 본 발명에서 "떠돌이 물질 (tramp materials)"이라 한다.
본 발명에 사용된 바와 같이, 화합물의 0 wt%를 갖는 유리 조성물은 상기 화합물, 분자, 또는 원소가 상기 조성물에 의미있게 첨가되지 않았지만, 상기 조성물이 통상적으로 떠돌이 또는 미량의, 화합물을 포함할 수 있다는 것을 의미하는 것으로 정의된다. 유사하게, "나트륨-없는", "알칼리-없는","칼륨-없는" 또는 이와 유사한 것은 상기 화합물, 분자, 또는 원소가 의미있게 첨가되지 않았지만, 상기 조성물은 나트륨, 알칼리, 또는 칼륨이, 대략 떠돌이 또는 미량이지만 여전히 포함될 수 있다는 것을 의미하는 것으로 정의된다.
모듈의 수명을 통해 광기전력 (PV) 모듈 성능 열화에 대한 두 가지 주요 원인이 있다: 상기 모듈을 설계하기 위해 사용된 유리로부터의 나트륨 오염 및 상기 모듈의 하나 또는 둘의 면 및 주변 밀봉을 통해 침투하는 물. 본 발명에 기재된 구현 예는 PV 모듈의 장기간 신뢰도를 개선하기 위해 어떤 특수 유리 (즉, 정밀 적용을 위해 특별히 설계된 유리)의 장점에 지레 작용을 하고, 따라서, 나트륨 오염 및 물 침투 오류 모드 (water ingress failure modes)를 감소시켜 웨이퍼 Si 및 박막 기술 모두의 상기 에너지 생산 능력을 향상시킨다. 미국특허 제13/305,051호 및 미국 가 출원 제61/522,956호에 기재된 유리 조성물은 참조로서 이들의 전체적인 내용이 본 발명에 포함된다.
본 발명에 사용된 용어 "태양 전지", "광기전력 전지" " PV 전지" "태양 모듈", "광기전력 모듈", "pV 모듈", "태양 장치," "광기전력 장치" " pV 장치". 또는 "장치"는 빛을 전기 에너지로 전환할 수 있는 어떤 제품을 의미한다. 적절한 태양 전지는 웨이퍼-계 태양 전지 (예를 들어, 결정질-Si (c-Si), 리본 Si, 또는 다중-결정질-Si (mc-Si) (또한 다결정질 Si라 불린다), 및 이의 혼합물로부터 선택된 물질을 포함하는 태양 전지)를 포함한다. 태양 전지 어셈블리는 하나 또는 복수의 태양 전지를 포함할 수 있다. 상기 복수의 태양 전지는 평면 (flat plane)으로 배열되거나 또는 전기적으로 내부연결될 수 있다. 부가적으로, 상기 태양 전지 어셈블리는 상기 태양 전지 상에 증착된 전기적 배선 (wirings) 또는 전도성 페이스트를 더욱 포함할 수 있다.
단일결정질 실리콘 (c-Si) 또는 다중-결정질 실리콘 (mc-Si) 및 리본 실리콘은 상기 웨이퍼-계 태양 전지를 형성하는데 가장 일반적으로 사용된 물질이다. 웨이퍼-계 태양 전지로부터 유래된 태양 전지 모듈은 서로 납땝되는 일련의 자가-지지하는 웨이퍼 (또는 전지)를 종종 포함한다. 상기 웨이퍼는 일반적으로 약 180 및 약 240 mm 사이의 두께를 갖는다. 납땜된 태양 전지의 패널은, 선택적으로 그 위에 증착된 버스 바 및 전도성 배선과 같은 전기 배선 및/또는 전도성 페이스트 층을 따라, 종종 태양 전지 층 또는 어셈블리라 한다. 내후성 모듈을 형성하기 위하여, 상기 태양 전지 어셈블리는 통상적으로 두 개의 외부 보호층 사이에 샌드위치되거나 또는 적층된다. 이들 제1 및 제2 외부 보호층은 상기 환경으로부터 태양 전지를 절연하고, 및/또는 상기 모듈에 기계적 지지를 제공한다.
상기 외부 보호층은 유리 시트를 포함하고, 선택적으로 광기전력 적용에 사용하기에 적절하게 이들을 만들도록, 중합체, 유기, 또는 무기 코팅, 표면 변형, 또는 다른 변형을 더욱 포함할 수 있다. 다른 변형은 가장자리 제조, 가장자리 밀봉을 위한 홀 또는 슬롯, 정션 박스, 브라켓 (brackets), 또는 프래밍 (framing) 등을 포함할 수 있다.
유리의 형성에 포함된 산화물인, SiO2는 유리의 네트워크 구조를 안정화시키도록 기능한다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 70 wt% SiO2를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 45 wt% SiO2를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 35 내지 약 45 wt% SiO2를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 40 내지 약 70 wt% SiO2를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 50 내지 약 70 wt% SiO2를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 55 내지 약 65 wt% SiO2를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 40 내지 약 70 wt%, 약 40 내지 약 65 wt%, 약 40 내지 약 60 wt%, 약 40 내지 약 55 wt%, 약 40 to 50 wt%, 약 40 to 45 wt%, 50 내지 약 70 wt%, 약 50 내지 약 65 wt%, 약 50 내지 약 60 wt%, 약 50 내지 약 55 wt%, 약 55 내지 약 70 wt%, 약 60 내지 약 70 wt%, 약 65 내지 약 70 wt%, 약 55 내지 약 65 wt%, 또는 약 55 내지 약 60 wt% SiO2를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 45 wt%, 0 내지 약 40 wt%, 0 내지 약 35 wt%, 0 내지 약 30 wt%, 0 내지 25 wt%, 0 내지 20 wt%, 0 내지 약 15 wt%, 0 내지 약 10 wt%, 0 내지 약 5 wt%, 약 5 내지 약 45 wt%, 약 5 내지 약 40 wt%, 약 5 내지 약 35 wt%, 약 5 내지 약 30 wt%, 약 5 내지 약 25 wt%, 약 5 내지 약 20 wt%, 약 5 내지 약 15 wt%, 약 5 내지 약 10 wt%, 약 10 내지 약 45 wt%, 약 10 내지 약 40 wt%, 약 10 내지 약 35 wt%, 약 10 내지 약 25 wt%, 약 10 내지 약 20 wt%, 약 10 내지 약 15 wt%, 약 15 내지 약 45 wt%, 약 15 내지 약 40 wt%, 약 15 내지 약 35 wt%, 약 15 내지 약 30 wt%, 약 15 내지 약 25 wt%, 약 15 내지 약 20 wt%, 약 20 내지 약 45 wt%, 약 20 내지 약 45 wt%, 약 20 내지 약 40 wt%, 약 20 내지 약 35 wt%, 약 20 내지 약 30 wt%, 약 20 내지 약 25 wt%, 약 25 내지 약 45 wt%, 약 25 내지 약 40 wt%, 약 25 내지 약 35 wt%, 약 25 내지 약 30 wt%, 약 30 내지 약 45 wt%, 약 30 내지 약 40 wt%, 약 30 내지 약 35 wt%, 약 35 내지 약 45 wt%, 약 35 내지 약 40 wt%, 또는 약 40 내지 약 45 wt% SiO2를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 또는 70 wt% SiO2를 포함한다.
Al2O3는 a) 가장 낮은 가능한 액상 온도를 유지하고, b) 팽창 계수를 낮추며, 또는 c) 상기 변형점을 향상시키기 위해 제공될 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 35 wt% Al2O3를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 30 wt% Al2O3를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 8 내지 약 20 wt% Al2O3를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 5 내지 약 15 wt% Al2O3를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 35 wt%, 0 내지 약 30 wt%, 0 to 25 wt%, 0 내지 20 wt%, 0 내지 약 15 wt%, 0 내지 약 10 wt%, 0 내지 약 5 wt%, 약 5 내지 약 35 wt%, 약 5 내지 약 30 wt%, 약 5 내지 약 25 wt%, 약 5 내지 약 20 wt%, 약 5 내지 약 15 wt%, 약 5 내지 약 10 wt%, 약 10 내지 약 35 wt%, 약 10 내지 약 25 wt%, 약 10 내지 약 20 wt%, 약 10 내지 약 15 wt%, 약 15 내지 약 35 wt%, 약 15 내지 약 30 wt%, 약 15 내지 약 25 wt%, 약 15 내지 약 20 wt%, 약 20 내지 약 35 wt%, 약 20 내지 약 30 wt%, 약 20 내지 약 25 wt%, 약 25 내지 약 35 wt%, 약 25 내지 약 30 wt%, 또는 약 30 내지 약 35 wt% Al2O3를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 8 내지 약 20 wt%, 약 8 내지 약 18 wt%, 약 8 내지 약 15 wt%, 약 8 내지 약 12 wt%, 약 8 내지 약 10 wt%, 약 10 내지 약 20 wt%, 약 10 내지 약 18 wt%, 약 10 내지 약 15 wt%, 약 10 내지 약 12 wt%, 12 내지 약 20 wt%, 약 12 내지 약 18 wt%, 약 12 내지 약 15 wt%, 약 15 내지 약 20 wt%, 약 15 내지 약 18 wt%, 또는 약 18 내지 약 20 wt% Al2O3를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 ,22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 또는 35 wt% Al2O3를 포함할 수 있다.
B2O3는 그들을 더 쉽게 용융하게 만드는, 연화 유리를 위한 플럭스 (flux)로서 사용될 수 있다. B2O3는 BO4 사면체 (tetrahedra)의 형성을 통해 산소 원자를 브릿징시키기 위해 비-브릿징 산소 원자 (NBOs)를 전환시키는, 상기 NBOs와 반응할 수 있고, 약한 NBOs의 수를 최소화시켜 상기 유리의 강도 (toughness)를 증가시킨다. B2O3는 또한 더 높은 강도와 연결된 경우, 상기 유리의 경도를 또한 낮추고, 취성 (brittleness)을 감소시키며, 이에 의해 광기전력 적용에 사용된 기판으로 장점일 수 있는, 기계적으로 내구성있는 유리를 결과한다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 30 wt% B2O3를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 10 내지 약 30 wt% B2O3를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 5 내지 약 20 wt% B2O3를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 7 내지 약 17 wt% B2O3를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 30 wt%, 0 내지 25 wt%, 0 내지 20 wt%, 0 내지 약 15 wt%, 0 내지 약 10 wt%, 0 내지 약 5 wt%, 약 5 내지 약 30 wt%, 약 5 내지 약 25 wt%, 약 5 내지 약 20 wt%, 약 5 내지 약 15 wt%, 약 5 내지 약 10 wt%, 약 10 내지 약 25 wt%, 약 10 내지 약 20 wt%, 약 10 내지 약 15 wt%, 약 15 내지 약 30 wt%, 약 15 내지 약 25 wt%, 약 15 내지 약 20 wt%, 약 20 내지 약 30 wt%, 약 20 내지 약 25 wt%, 약 25 내지 약 30 wt%, 또는 약 30 내지 약 35 wt% B2O3를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 5 내지 약 20 wt%, 약 5 내지 약 18 wt%, 약 5 내지 약 15 wt%, 약 5 내지 약 12 wt%, 약 5 내지 약 10 wt%, 약 5 내지 약 8 wt%, 약 8 내지 약 20 wt%, 약 8 내지 약 18 wt%, 약 8 내지 약 15 wt%, 약 8 내지 약 12 wt%, 약 8 내지 약 10 wt%, 약 10 내지 약 20 wt%, 약 10 내지 약 18 wt%, 약 10 내지 약 15 wt%, 약 10 내지 약 12 wt%, 약 12 내지 약 20 wt%, 약 12 내지 약 18 wt%, 약 12 내지 약 15 wt%, 약 15 내지 약 20 wt%, 약 15 내지 약 18 wt%, 또는 약 18 내지 약 20 wt% B2O3를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 또는 30 wt% B2O3를 포함할 수 있다.
MgO, CaO 및 BaO는 더 높은 온도에서 유리의 점도를 감소시키고, 더 낮은 온도에서 유리의 점도를 향상시키는 데 효과적이기 때문에, 이들은 상기 변형점의 향상 및 상기 용융 특성의 개선을 위해 사용될 수 있다. 그러나, 만약 과량의 MgO 및 CaO 모두가 사용된다면, 상기 유리의 실투 (devitrification) 및 상 분리를 증가시키는 경향이 있다. 본 발명에 정의된 바와 같이, RO는 MgO, CaO, SrO, 및 BaO의 wt%을 포함한다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 68 wt% RO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 50 wt% RO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 25 wt% RO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 10 내지 약 25 wt% RO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 10 내지 약 25 wt% RO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 30 내지 약 68 wt% RO를 포함한다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 20 내지 약 40 wt% RO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 25 wt% RO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 10 내지 약 20 wt% RO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 50 wt%, 0 내지 약 45 wt%, 0 내지 약 40 wt%, 0 내지 약 35 wt%, 0 내지 약 30 wt%, 0 to 25 wt%, 0 to 20 wt%, 0 내지 약 15 wt%, 0 내지 약 10 wt%, 0 내지 약 5 wt%, 약 5 내지 약 50 wt%, 약 5 내지 약 45 wt%, 약 5 내지 약 40 wt%, 약 5 내지 약 35 wt%, 약 5 내지 약 30 wt%, 약 5 내지 약 25 wt%, 약 5 내지 약 20 wt%, 약 5 내지 약 15 wt%, 약 5 내지 약 10 wt%, 약 10 내지 약 50 wt%, 약 10 내지 약 45 wt%, 약 10 내지 약 40 wt%, 약 10 내지 약 35 wt%, 약 10 내지 약 25 wt%, 약 10 내지 약 20 wt%, 약 10 내지 약 15 wt%, 약 15 내지 약 50 wt%, 약 15 내지 약 45 wt%, 약 15 내지 약 40 wt%, 약 15 내지 약 35 wt%, 약 15 내지 약 30 wt%, 약 15 내지 약 25 wt%, 약 15 내지 약 20 wt%, 약 20 내지 약 50 wt%, 약 20 내지 약 45 wt%, 약 20 내지 약 45 wt%, 약 20 내지 약 40 wt%, 약 20 내지 약 35 wt%, 약 20 내지 약 30 wt%, 약 20 내지 약 25 wt%, 약 25 내지 약 50 wt%, 약 25 내지 약 45 wt%, 약 25 내지 약 40 wt%, 약 25 내지 약 35 wt%, 약 25 내지 약 30 wt%, 약 30 내지 약 50 wt%, 약 30 내지 약 45 wt%, 약 30 내지 약 40 wt%, 약 30 내지 약 35 wt%, 약 35 내지 약 50 wt%, 약 35 내지 약 45 wt%, 약 35 내지 약 40 wt%, 약 40 내지 약 50 wt%, 약 40 내지 약 45 wt%, 또는 약 45 내지 약 50 wt% RO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 30 내지 약 68 wt%, 약 30 내지 약 65 wt%, 약 30 내지 약 60 wt%, 약 30 내지 약 55 wt%, 약 30 내지 약 50 wt%, 약 30 내지 약 45 wt%, 약 30 내지 약 40 wt%, 약 30 내지 약 35 wt%, 약 40 내지 약 68 wt%, 약 40 내지 약 65 wt%, 약 40 내지 약 60 wt%, 약 40 내지 약 55 wt%, 약 40 내지 50 wt%, 약 40 내지 45 wt%, 50 내지 약 68 wt%, 약 50 내지 약 65 wt%, 약 50 내지 약 60 wt%, 약 50 내지 약 55 wt%, 약 55 내지 약 68 wt%, 약 60 내지 약 68 wt%, 약 65 내지 약 68 wt%, 약 55 내지 약 65 wt%, 또는 약 55 내지 약 60 wt% RO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34,35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 또는 68 wt% RO를 포함할 수 있다.
몇몇 구현 예에 있어서, MgO는 다른 알칼리 토 화합물 (예를 들어, CaO, SrO, 및 BaO)과 조합하여 사용된 경우, 용융 온도를 감소시키고, 변형점을 증가시키거나, 또는 CTE를 조정하기 위해 상기 유리에 첨가될 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 약 0 내지 약 12 wt% MgO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 초과 내지 약 5 wt% MgO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 초과 내지 약 5 wt% MgO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 12 wt%, 0 내지 약 10 wt%, 0 내지 약 8 wt%, 0 내지 약 5 wt%, 0 내지 약 4 wt%, 0 내지 약 3 wt%, 0 내지 약 2 wt%, 0 내지 약 1 wt%, 약 1 내지 약 12 wt%, 약 1 내지 약 10 wt%, 약 1 내지 약 8 wt%, 약 1 내지 약 5 wt%, 약 1 내지 약 4 wt%, 약 1 내지 약 3 wt%, 약 1 내지 약 2 wt%, 약 2 내지 약 12 wt%, 약 2 내지 약 10 wt%, 약 2 내지 약 8 wt%, 약 2 내지 약 5 wt%, 약 2 내지 약 4 wt%, 약 2 내지 약 3 wt%, 약 3 내지 약 12 wt%, 약 3 내지 약 10 wt%, 약 3 내지 약 8 wt%, 약 3 내지 약 5 wt%, 약 3 내지 약 4 wt%, 약 4 내지 약 12 wt%, 약 4 내지 약 10 wt%, 약 4 내지 약 8 wt, 약 4 내지 약 5 wt%, 약 5 내지 약 12 wt%, 약 4 내지 약 10 wt%, 약 5 내지 약 8 wt%, 약 8 내지 약 12 wt%, 약 8 내지 약 10 wt%, 약 10 내지 약 12 wt% MgO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 또는 12 wt% MgO를 포함할 수 있다.
몇몇 구현 예에 있어서, CaO는 더 높은 변형점, 더 낮은 밀도, 및 더 낮은 용융 온도에 기여할 수 있다. 좀더 일반적으로는, 어떤 가능한 실투 상, 특히 아노사이트 (anorthite) (CaAl2Si2O8)의 구성분일 수 있고, 이러한 상은 유사 (analogous) 나트륨 상인, 장석 (albite) (NaAlSi3O8)으로 완성된 고용체 (solid solution)를 갖는다. CaO 소스는, 부피 및 낮은 비용이 이유라는 점에서, 값싼 물질인, 석회석 (limestone)을 포함하고, 몇몇 구현 예에 있어서, 다른 알칼리 토 산화물과 비교하여 합리적으로 달성될 수 있는 만큼 높은 CaO 함량을 만드는데 유용할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 67 wt% CaO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 0 내지 약 35 wt% CaO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 25 wt% CaO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 10 wt% CaO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 >0 내지 약 10 wt% CaO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 30 내지 약 68 wt%, 약 30 내지 약 65 wt%, 약 30 내지 약 60 wt%, 약 30 내지 약 55 wt%, 약 30 내지 약 50 wt%, 약 30 내지 약 45 wt%, 약 30 내지 약 40 wt%, 약 30 내지 약 35 wt%, 약 40 내지 약 68 wt%, 약 40 내지 약 65 wt%, 약 40 내지 약 60 wt%, 약 40 내지 약 55 wt%, 약 40 내지 50 wt%, 약 40 내지 45 wt%, 50 내지 약 68 wt%, 약 50 내지 약 65 wt%, 약 50 내지 약 60 wt%, 약 50 내지 약 55 wt%, 약 55 내지 약 68 wt%, 약 60 내지 약 68 wt%, 약 65 내지 약 68 wt%, 약 55 내지 약 65 wt%, 또는 약 55 내지 약 60 wt% CaO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 50 wt%, 0 내지 약 45 wt%, 0 내지 약 40 wt%, 0 내지 약 35 wt%, 0 내지 약 30 wt%, 0 내지 25 wt%, 0 내지 20 wt%, 0 내지 약 15 wt%, 0 내지 약 10 wt%, 0 내지 약 5 wt%, 약 5 내지 약 50 wt%, 약 5 내지 약 45 wt%, 약 5 내지 약 40 wt%, 약 5 내지 약 35 wt%, 약 5 내지 약 30 wt%, 약 5 내지 약 25 wt%, 약 5 내지 약 20 wt%, 약 5 내지 약 15 wt%, 약 5 내지 약 10 wt%, 약 10 내지 약 50 wt%, 약 10 내지 약 45 wt%, 약 10 내지 약 40 wt%, 약 10 내지 약 35 wt%, 약 10 내지 약 25 wt%, 약 10 내지 약 20 wt%, 약 10 내지 약 15 wt%, 약 15 내지 약 50 wt%, 약 15 내지 약 45 wt%, 약 15 내지 약 40 wt%, 약 15 내지 약 35 wt%, 약 15 내지 약 30 wt%, 약 15 내지 약 25 wt%, 약 15 내지 약 20 wt%, 약 20 내지 약 50 wt%, 약 20 내지 약 45 wt%, 약 20 내지 약 45 wt%, 약 20 내지 약 40 wt%, 약 20 내지 약 35 wt%, 약 20 내지 약 30 wt%, 약 20 내지 약 25 wt%, 약 25 내지 약 50 wt%, 약 25 내지 약 45 wt%, 약 25 내지 약 40 wt%, 약 25 내지 약 35 wt%, 약 25 내지 약 30 wt%, 약 30 내지 약 50 wt%, 약 30 내지 약 45 wt%, 약 30 내지 약 40 wt%, 약 30 내지 약 35 wt%, 약 35 내지 약 50 wt%, 약 35 내지 약 45 wt%, 약 35 내지 약 40 wt%, 약 40 내지 약 50 wt%, 약 40 내지 약 45 wt%, 또는 약 45 내지 약 50 wt% CaO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34,35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 또는 67 wt% CaO를 포함할 수 있다.
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 0 내지 20 wt% SrO을 포함할 수 있다. SrO는 높은 열팽창 계수에 기여할 수 있고, SrO 및 CaO의 상대적인 비율는 액상 온도, 및 액상 점도를 개선하기 위해 조정될 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 0 내지 약 20 wt% SrO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 0 내지 약 18 wt% SrO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 0 내지 약 15 wt% SrO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 약 내지 약 10 wt% SrO를 포함할 수 있다. 다른 구현 예에 있어서, 상기 유리는 0 초과 내지 약 10 wt% SrO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 20 wt%, 0 내지 약 18 wt%, 0 내지 약 15 wt%, 0 내지 약 12 wt%, 0 내지 약 10 wt%, 0 내지 약 8 wt%, 0 내지 약 5 wt%, 0 내지 약 3 wt%, 약 3 내지 약 20 wt%, 약 3 내지 약 18 wt%, 약 3 내지 약 15 wt%, 약 3 내지 약 12 wt%, 약 3 내지 약 10 wt%, 약 3 내지 약 8 wt%, 약 3 내지 약 5 wt%, 약 5 내지 약 20 wt%, 약 5 내지 약 18 wt%, 약 5 내지 약 15 wt%, 약 5 내지 약 12 wt%, 약 5 내지 약 10 wt%, 약 5 내지 약 8 wt%, 약 8 내지 약 20 wt%, 약 8 내지 약 18 wt%, 약 8 내지 약 15 wt%, 약 8 내지 약 12 wt%, 약 8 내지 약 10 wt%, 약 10 내지 약 20 wt%, 약 10 내지 약 18 wt%, 약 10 내지 약 15 wt%, 약 10 내지 약 12 wt%, 약 12 내지 약 20 wt%, 약 12 내지 약 18 wt%, 약 12 내지 약 15 wt%, 약 15 내지 약 20 wt%, 약 15 내지 약 18 wt%, 또는 약 18 내지 약 20 wt%, SrO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 또는 20 wt% BaO를 포함할 수 있다.
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 33 wt% BaO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 25 wt% BaO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 20 초과 내지 약 30 wt% BaO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 >0 내지 10 wt% BaO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 33, 0 내지 약 30 wt%, 0 내지 약 25 wt%, 0 내지 약 23 wt%, 0 내지 약 20 wt%, 0 내지 약 18 wt%, 0 내지 약 15 wt%, 0 내지 약 12 wt%, 0 내지 약 10 wt%, 0 내지 약 8 wt%, 0 내지 약 5 wt%, 0 내지 약 3 wt%, 약 3 내지 약 33 wt%, 약 3 내지 약 30 wt%, 약 3 내지 약 25 wt%, 약 3 내지 약 23 wt%, 약 3 내지 약 20 wt%, 약 3 내지 약 18 wt%, 약 3 내지 약 15 wt%, 약 3 내지 약 12 wt%, 약 3 내지 약 10 wt%, 약 3 내지 약 8 wt%, 약 3 내지 약 5 wt%, 약 5 내지 약 33 wt%, 약 5 내지 약 30 wt%, 약 5 내지 약 25 wt%, 약 5 내지 약 23 wt%, 약 5 내지 약 20 wt%, 약 5 내지 약 18 wt%, 약 5 내지 약 15 wt%, 약 5 내지 약 12 wt%, 약 5 내지 약 10 wt%, 약 5 내지 약 8 wt%, 약 8 내지 약 33 wt%, 약 8 내지 약 30 wt%, 약 8 내지 약 25 wt%, 약 8 내지 약 23 wt%, 약 8 내지 약 20 wt%, 약 8 내지 약 18 wt%, 약 8 내지 약 15 wt%, 약 8 내지 약 12 wt%, 약 8 내지 약 10 wt%, 약 10 내지 약 33 wt%, 약 10 내지 약 30 wt%, 약 10 내지 약 25 wt%, 약 10 내지 약 23 wt%, 약 10 내지 약 20 wt%, 약 10 내지 약 18 wt%, 약 10 내지 약 15 wt%, 약 10 내지 약 12 wt%, 약 12 내지 약 33 wt%, 약 12 내지 약 30 wt%, 약 12 내지 약 25 wt%, 약 12 내지 약 23 wt%, 12 내지 약 20 wt%, 약 12 내지 약 18 wt%, 약 12 내지 약 15 wt%, 약 15 내지 약 33 wt%, 약 15 내지 약 30 wt%, 약 15 내지 약 25 wt%, 약 15 내지 약 23 wt%, 약 15 내지 약 20 wt%, 약 15 내지 약 18 wt%, 약 18 내지 약 33 wt%, 약 18 내지 약 30 wt%, 약 18 내지 약 25 wt%, 약 18 내지 약 23 wt%, 약 18 내지 약 20 wt%, 약 20 내지 약 33 wt%, 약 20 내지 약 30 wt%, 약 20 내지 약 25 wt%, 약 20 내지 약 23 wt%, 약 23 내지 약 33 wt%, 약 23 내지 약 30 wt%, 약 23 내지 약 25 wt%, 약 25 내지 약 33 wt%, 약 25 내지 약 30 wt%, 또는 약 30 내지 약 33 wt% BaO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 ,31, 32, 또는 33 wt% BaO를 포함할 수 있다.
일반적으로, 알칼리 양이온은 CTE를 상승시킬 수 있지만, 또한 변형점을 더 낮출 수 있고, 이들이 첨가되는 방법에 의존하여, 이들이 용융 온도를 증가시킬 수 있다. CTE를 상승시키기 위한 최소 효과의 알칼리 산화물은 Li2O이고, CTE를 상승시키기 위한 최대 효과의 알칼리 산화물은 Cs2O이다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 5 wt% M2O를 포함할 수 있고, 여기서, M은 하나 이상의 알칼리 양이온 Na, Li, K, Rb, 및 Cs이다. 몇몇 구현 예에 있어서, M2O는 오직 미량의 Na2O를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, M2O는 오직 미량의 Na2O 및 K2O를 포함할 수 있다. 어떤 구현 예에 있어서, 논점의 상기 알칼리는 Li, K 및 Cs 또는 이의 조합일 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 실질적으로 알칼리가 없는, 예를 들어, 알칼리 금속의 함량이 약 1 중량 퍼센트 이하, 0.5 중량 퍼센트 이하, 0.35 wt%이하, 0.1wt% 이하, 또는 0.05 wt% 이하일 수 있다. 몇몇 구현 예에 따르면, 상기 유리 시트는 의도적으로 첨가된 알칼리 양이온, 화합물, 또는 금속이 실질적으로 없을 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 5 wt%, 0 내지 약 4 wt%, 0 내지 약 3 wt%, 0 내지 약 2 wt%, 0 내지 약 1 wt%, 약 1 내지 약 5 wt%, 약 1 내지 약 4 wt%, 약 1 내지 약 3 wt%, 약 1 내지 약 2 wt%, 약 2 내지 약 5 wt%, 약 2 내지 약 4 wt%, 약 2 내지 약 3 wt%, 약 3 내지 약 5 wt%, 약 3 내지 약 4wt%, 또는 약 4 내지 약 5 wt% M2O를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 0, 1, 2, 3, 4, 또는 5 wt% M2O를 포함할 수 있다.
나트륨은 표준 윈도우 (standard window) 소다-라임 유리 조성물에서 일반적으로 사용된 이동 요소 (mobile element) 또는 이온일 수 있다. 나트륨의 이동성은 PV 모듈 나트륨의 수명 동안 적용된 분야에서 상기 유리의 밖으로 표류할 수 있고, 상기 모듈의 활성 장치 층 상으로 이주되며, 시간에 따라 성능을 떨어뜨리기 때문에 PV 모듈의 장기간 신뢰도에 대해 문제일 수 있다. 도 4는 상기 웨이퍼 Si 모듈의 상부 유리 및 하부 유리 및 상기 박막 모듈의 상부 및 하부 유리 모두가 없거나 또는 낮은 나트륨을 함유하는 특수 유리에 의해 대체되는 구현 예를 예시하고 있다. 모두의 경우에 있어서, 상기 특수 유리는 표준 윈도우 유리와 비교하여 상당히 감소된 두께를 가질 수 있고, 그 결과, 상기 모듈의 중량을 국적으로 감소시킨다. 첨가된 나트륨 또는, 어떤 구현 예에 있어서, 알칼리를 함유하지 않는 특수 유리로 PV 모듈에서 알칼리의 나트륨 함유 유리를 대체하여, 상기 나트륨 이주 오류 모드는 최소화될 수 있다. 도 4a에서 도시된, 웨이퍼 실리콘 모듈에 대한 대표적인 광기전력 모듈 (400)은 적어도 두 개의 실질적으로 나트륨이 없는 또는 낮은 나트륨 유리 시트 (11), 적어도 하나의 실리콘 웨이퍼 (16) 및 상기 유리 시트들 사이에 개입된 적어도 하나의 인캡슐런트 층 (20)을 갖는다. 상기 모듈은 도 4a에 단면으로 도시된 바와 같이, 가장자리 밀봉 (18), 금속 프레임 (14), 및 전기적 접촉 (22)을 더욱 포함할 수 있다. 도 4b에 도시된, 박막 광기전력 모듈에 대한 대표적인 광기전력 모듈 (401)은, 적어도 두 개의 실질적으로 나트륨이 없는 또는 낮은 나트륨 유리시트 (11), 박막 광기전력 구조 (17) 및 상기 유리 시트들 사이에 개입된 적어도 하나의 인캡슐런트 층 (20)을 갖는다. 상기 모듈은 도 4b에서 단면으로 도시된 바와 같이, 가장자리 밀봉 (18), 금속 프레임 (14), 및 전기적 접촉 (22)를 더욱 포함할 수 있다.
상기 유리 시트는, 예를 들어, Na2O의 함량이 0.5 중량 퍼센트 이하, 0.25 wt% 이하, 0.1 wt% 이하, 약 0.05 wt% 이하, 0.001 wt% 이하, 0.0005 wt% 이하, 또는 0.0001 wt% 이하인 경우, 실질적으로 나트륨이 없다. 몇몇 구현 예에 따르면, 상기 유리 시트는 의도적으로 첨가된 나트륨이 없다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 0 내지 약 1 wt% Na2O를 포함할 수 있다. 다른 구현 예에 있어서, 상기 유리는 0 초과 내지 약 1 wt% Na2O를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 1 wt%, 0 내지 약 0.9 wt%, 0 내지 약 0.8 wt% 0 내지 약 0.7 wt%, 0 내지 약 0.6 wt%, 0 내지 약 0.5 wt%, 0 내지 약 0.4 wt%, 0 내지 약 0.3 wt%, 0 내지 약 0.2 wt%, 0 내지 약 0.1 wt%, 0.001 내지 약 1 wt%, 0.001 내지 약 0.9 wt%, 0.001 내지 약 0.8 wt%, 0.001 내지 약 0.7 wt%, 0.001 내지 약 0.6 wt%, 0.001 내지 약 0.5 wt%, 0.001 내지 약 0.4 wt%, 0.001 내지 약 0.3 wt%, 0.001 내지 약 0.2 wt%, 0.001 내지 약 0.1 wt%, 0.001 내지 약 0.01 wt%, 0.01 내지 약 1 wt%, 0.01 내지 약 0.9 wt%, 0.01 내지 약 0.8 wt%, 약 0.01 내지 약 0.7 wt%, 약 0.01 내지 약 0.6 wt%, 약 0.01 내지 약 0.5 wt%, 약 0.01 내지 약 0.4 wt%, 약 0.01 내지 약 0.3 wt%, 약 0.01 내지 약 0.2 wt%, 약 0.01 내지 약 0.1 wt%, 약 0.1 내지 약 1 wt%, 약 0.1 내지 약 0.9 wt%, 약 0.1 내지 약 0.8 wt%, 약 0.1 내지 약 0.7 wt%, 약 0.1 내지 약 0.6 wt%, 약 0.1 내지 약 0.5 wt%, 약 0.1 내지 약 0.4 wt%, 약 0.1 내지 약 0.3 wt%, 약 0.1 내지 약 0.2 wt%, 약 0.2 내지 약 0.10 wt%, 약 0.2 내지 약 0.9 wt%, 약 0.2 내지 약 0.8 wt%, 약 0.2 내지 약 0.7 wt%, 약 0.2 내지 약 0.6 wt%, 약 0.2 내지 약 0.5 wt%, 약 0.2 내지 약 0.4 wt%, 약 0.2 내지 약 0.3 wt%, 약 0.3 내지 약 1 wt%, 약 0.3 내지 약 0.9 wt%, 약 0.3 내지 약 0.8 wt%, 약 0.3 내지 약 0.7 wt%, 약 0.3 내지 약 0.6 wt%, 약 0.3 내지 약 0.5 wt%, 약 0.3 내지 약 0.4 wt%, 약 0.4 내지 약 1 wt%, 약 0.4 내지 약 0.9 wt%, 약 0.4 내지 약 0.8 wt%, 약 0.4 내지 약 0.7 wt%, 약 0.4 내지 약 0.6 wt%, 약 0.4 내지 약 0.5 wt%, 약 0.5 내지 약 1 wt%, 약 0.5 내지 약 0.9 wt%, 약 0.5 내지 약 0.8 wt%, 약 0.5 내지 약 0.7 wt%, 약 0.5 내지 약 0.6 wt%, 약 0.6 내지 약 1 wt%, 약 0.6 내지 약 0.9 wt%, 약 0.6 내지 약 0.8 wt%, 약 0.6 내지 약 0.7 wt%, 약 0.7 내지 약 1 wt%, 약 0.7 내지 약 0.9 wt%, 약 0.7 내지 약 0.8 wt%, 약 0.8 내지 약 1 wt%, 약 0.8 내지 약 0.9 wt%, 또는 약 0.9 내지 약 1 wt% Na2O를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 약 0, 0.0001, 0.00025, 0.0005, 0.00075, 0.001, 0.002, 0.003, 0.004, 0.005, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 또는 1 wt% Na2O를 포함할 수 있다.
나트륨의 경우에서와 같이, 칼륨은 또한 실질적으로 이동성을 갖고, 상기 유리 밖으로 표류할 수 있는 표준 윈도우 소다-라임 유리 조성물에서 일반적으로 발견되는 요소 또는 이온이다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 0 내지 약 5 wt% K2O를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 초과 내지 약 5 wt% K2O를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 5 wt%, 0 내지 약 4 wt%, 0 내지 약 3 wt%, 0 내지 약 2 wt%, 0 내지 약 1 wt%, 약 1 내지 약 5 wt%, 약 1 내지 약 4 wt%, 약 1 내지 약 3 wt%, 약 1 내지 약 2 wt%, 약 2 내지 약 5 wt%, 약 2 내지 약 4 wt%, 약 2 내지 약 3 wt%, 약 3 내지 약 5 wt%, 약 3 내지 약 4 wt%, 또는 약 4 내지 약 5 wt% K2O를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0 내지 약 1 wt%, 0 내지 약 0.9 wt%, 0 내지 약 0.8 wt%, 0 내지 약 0.7 wt%, 0 내지 약 0.6 wt%, 0 내지 약 0.5 wt%, 0 내지 약 0.4 wt%, 0 내지 약 0.3 wt%, 0 내지 약 0.2 wt%, 또는 0 내지 약 0.1 wt% K2O를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 0, 1, 2, 3, 4, 또는 5 wt% K2O를 포함한다.
부가적인 성분은 부가적인 이점을 제공하기 위해 상기 유리 조성물에 혼입될 수 있다. 예를 들어, 부가적인 성분은 (예를 들어, 상기 유리를 생산하기 위해 사용된 용융된 배치 물질로부터 가스성 함유물의 제거를 촉진시키기 위한) 청징제로서, 및/또는 다른 목적을 위하여 첨가될 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 자외선 흡수체 (ultraviolet radiation absorber)로서 유용한 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 3 wt% 이하의 TiO2, MnO, ZnO, Nb2O5, MoO3, Ta2O5, WO3, ZrO2, Y2O3, La2O3, HfO2, CdO, SnO2, Fe2O3, CeO2, As2O3, Sb2O3, Cl, Br, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 0 내지 약 3 wt%, 0 내지 약 2 wt%, 0 내지 약 1 wt%, 0 내지 0.5 wt%, 0 내지 0.1 wt%, 0 내지 0.05 wt%, 또는 0 내지 0.01 wt% TiO2, MnO, ZnO, Nb2O5, MoO3, Ta2O5, WO3, ZrO2, Y2O3, La2O3, HfO2, CdO, SnO2, Fe2O3, CeO2, As2O3, Sb2O3, Cl, Br, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 0 내지 약 3 wt%, 0 내지 약 2 wt%, 0 내지 약 1 wt%, 0 내지 약 0.5 wt%, 0 내지 약 0.1 wt%, 0 내지 약 0.05 wt%, 또는 0 내지 약 0.01 wt%의 TiO2, CeO2, 또는 Fe2O3, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
몇몇 구현 예 (예를 들어, 어떤 전술된 유리)에 따르면, 상기 유리 조성물은, 예를 들어, 청징제로서 Cl 및/또는 Br을 포함하는 유리의 경우에 있어서와 같이, F, Cl, 또는 Br을 포함할 수 있다.
몇몇 구현 예에 따르면, 상기 유리 조성물은, BaO를 포함할 수 있다. 특정 구현 예에 있어서, 상기 유리는 약 5 미만, 약 4 미만, 약 3 미만, 약 2 미만, 약 1 미만, 0.5 미만, 또는 0.1 wt% 미만의 BaO를 포함할 수 있다.
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 Sb2O3, As2O3, 또는 이의 조합이 실질적으로 없을 수 있다. 예를 들어, 상기 유리는 0.05 중량 퍼센트 이하의 Sb2O3 또는 As2O3 또는 이의 조합을 포함할 수 있고, 상기 유리는 0 중량 퍼센트의 Sb2O3 또는 As2O3 또는 이의 조합을 포함할 수 있거나, 또는 상기 유리는, 예를 들어, 어떤 의도적으로 첨가된 Sb2O3, As2O3, 또는 이의 조합이 없을 수 있다.
몇몇 구현 예에 따르면, 상기 유리는, 상업적으로 제조된 유리에서 통상적으로 발견되는 오염물질을 더욱 포함할 수 있다. 부가적으로, 또는 선택적으로, 다양한 다른 산화물 (예를 들어, TiO2, MnO, ZnO, Nb2O5, MoO3, Ta2O5, WO3, ZrO2, Y2O3, La2O3, P2O5, 및 유사한)은 상기 유리 조성물의 용융 또는 형성 특성의 손상 없이, 다른 유리 성분과 조정할지라도, 첨가될 수 있다. 몇몇 구현 예에 따르면, 상기 유리가 이러한 다른 산화물을 더욱 포함하는 경우에 있어서, 각각의 이러한 다른 산화물은 통상적으로 약 3 wt%, 약 2 wt%, 또는 약 1 wt%을 초과하지 않는 양으로 존재하고, 이들의 총 조합된 농도는 통상적으로 약 5 wt%, 약 4 wt%, 약 3 wt%, 약 2 wt%, 또는 약 1 wt% 이하이다. 몇몇 상황에 있어서, 사용된 양이 전술된 범위 밖의 조성물을 대체하지 않는한, 더 많은 양은 사용될 수 있다. 몇몇 구현 예에 따르면, 상기 유리는 배치 물질과 연관되어, 및/또는 상기 유리를 생산하기 위해 사용된 용융, 청징, 및/또는 형성 장치에 의해 상기 유리에 도입된 다양한 오염물질을 포함할 수 있다 (예를 들어, ZrO2).
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 하기 표 9의 성분과 양을 포함할 수 있다:
성분 범위 (대략 wt%)
SiO2 0-70
Al2O3 0-35
B2O3 0-30
MgO 0-12
CaO 0-67
SrO 0-20
BaO 0-33
RO 0-68
Na2O 0-1
K2O 0-5
M2O 0-5
적절한 유리 조성물의 어떤 구현 예를 (대략 중량%로) 표 10에 나타낸다:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
SiO2 4.14 4.27 8.81 13.2 14.6 6.61 13.6 20.9
Al2O3 44.5 44.4 49.2 43.5 37.4 37.3 20.2 34.2 23.4 12
B2O3
MgO 5.63 4.91 2.56 4.33 2.97 1.52
CaO 36.2 37.1 46.3 51.8 53.4 49.2 16.4 33.8 31.2 28.5
SrO
BaO 13.4 13.3 34.3 14.3 15.2 16.2
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
SiO2 26.9 28.6 26.5 26.9 22.6 29.3 29.8 8.58 8.33 8.1
Al2O3 5.48 5.96 36.4 35.4 34.4
B2O3 21.3 28.4 17.2 18.7 31.8 31.7 23
MgO 1.44 2.8 4.07
CaO 25.7 6.89 44.8 38.3 46.4 48 42.8 37.8
SrO 0.71 0.24 0.7 0.57
BaO 50.9 16.9 50 40.9 5.48 10.6 15.5
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
SiO2 8.6 8.08 8.43 8.52 7.27 9.87 9.66 13.9 13.6
Al2O3 36.5 34.3 32.2 28.9 30.7 44.5 20.1 26.2 20.2 26.4
B2O3 2.44 4.94 4.89 22.9 17.9 18.4 13.5
MgO 4.04 1.63 2.83 2.86 2.84 4.95
CaO 44.2 41.5 43.3 43.8 43.4 37 21 20.6 21.1 20.7
SrO 25.9 25.3 26 25.5
BaO 6.58 14.4 10.8 10.9 10.8 13.4
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
SiO2 18 17.6 12 11.9 11.7 15.6 17.7 19.7 16 16.4
Al2O3 20.3 26.6 20.4 23.5 26.6 26.5 26.7 26.8 27.1 27.8
B2O3 13.9 9.07 20.8 18.3 15.9 13.6 13.7 13.7 13.9 14.2
MgO 2.68 5.49
CaO 21.3 20.8 22.4 22.1 21.9 19.7 18.7 17.7 17.9 16.1
SrO 26.2 25.6 24.1 23.9 23.6 24.3 23 21.8 22.1 19.8
BaO
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
SiO2 15.6 20.2 20.7 19.7 42.3 42.4 52.6 52.9 61.2 58.5
Al2O3 26.4 27.4 28.1 26.7 19.1 22.2 15 18.1 14.8 13.9
B2O3 13.5 14 14.4 13.7 7.86 8.14 2.68
MgO 2.71 5.56 1.74 1.44 1.18 1.32
CaO 17.4 15.8 13.9 15.4 13.6 26.8 10.8 21.8 18 18.3
SrO 21.5 19.5 17.1 19 16.8 13.2
BaO 6.62 5.48 4.5 5.04
ZnO 5.27 5.33
SnO2 0.21 0.22 0.22 0.23 0.23 0.23
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
SiO2 56.9 55.3 63.3 64.2 55.6 55.9 54.3 52.9 51.4 54.5
Al2O3 13.5 13.1 13.1 9.71 13.2 13.2 12.9 12.5 12.2 12.9
B2O3 5.36 8.02 2.49 4.98 7.46 2.5
MgO 1.28 1.25 1.25 1.4 5.01 3.01 4.9 4.77 4.64 2.94
CaO 17.8 17.3 17.3 19.1 6.96 8.41 6.82 6.62 6.45 8.16
SrO 7.73 7.56
BaO 4.89 4.76 4.77 5.32 19 11.4 18.4 18 17.5 11.2
SnO2 0.23 0.23 0.23 0.24 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
SiO2 53.1 51.7 21.1 22.4 21.6 22.3 23.1 22.2 22.9 23.7
Al2O3 53.1 51.7 21.1 22.4 21.6 22.3 23.1 22.2 22.9 23.7
B2O3 12.6 12.2 21.3 22.7 21.9 22.6 23.4 22.5 23.2 24
MgO 2.86 2.79 2.64 2.73 2.83 5.37 5.56 5.75
CaO 7.95 7.76 21.3 30.3 20 24.5 29.2 18.8 23.2 28.1
SrO 7.36 7.17 26.2 14 23.5 17.3 10.7 20.7 14.3 7.31
BaO 10.9 10.6
SnO2 0.22 0.22
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 하기 표 11의 성분과 양을 포함할 수 있다:
성분 범위 (대략 wt%)
SiO2 40-70
Al2O3 0-30
B2O3 0-30
MgO 0-12
CaO 0-35
SrO 0-20
BaO 0-33
RO 0-50
Na2O 0-1
K2O 0-5
M2O 0-5
적절한 유리 조성물의 어떤 구현 예를 (대략 중량%로) 표 12에 나타낸다:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
SiO2 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
Al2O3 30 20 20 20 20 20 20 20 20 20
B2O3 10 5 5 5
MgO 10 5
CaO 10 5 5 5 3
SrO 5
BaO 10 2 1
K2O 3 1
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
SiO2 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
Al2O3 10 10 10 10 10 10 0 0 0 0
B2O3 20 10 10 10 10 10 30 20 10 0
MgO 10 5 5
CaO 10 5 5 5 5 10
SrO 5 5 5
BaO 10 2 5 5 5
K2O 3 5
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
SiO2 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
Al2O3 30 30 30 30 30 25 25 25 25 25
B2O3 10 4 15 5 8
MgO 8 1 4 2 1
CaO 2 10 3 3 6 5 4
SrO 5 2 1
BaO 2 2 3 1 2 15
K2O 1
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
SiO2 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
Al2O3 20 20 20 20 20 15 15 15 15 15
B2O3 20 15 10 5 0 25 20 10 0 0
MgO 3 5 3 8
CaO 5 8 5 5 4 12 25
SrO 5 5 2 1
BaO 2 7 5 6 4
K2O 1
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
SiO2 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
Al2O3 15 15 15 15 15 10 10 10 10 10
B2O3 10 10 10 10 10 30 20 10 0 0
MgO 2 4 4 2 3 1 3 7
CaO 8 10 7 6 5 5 5 15 8
SrO 3 1 4 2 2 2 5
BaO 2 1 5 3 2 2 15 10
K2O 2
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
SiO2 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55
Al2O3 30 25 20 20 20 20 15 10 10 10
B2O3 10 5 7 15 17 4
MgO 7 5 5 3 5 6 4 12
CaO 5 6 5 5 15 6 8 18 2
SrO 2 5 5 1 5 2 7 2
BaO 4 5 20 7 4 2 6 14
K2O 1 1 1 1
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
SiO2 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55
Al2O3 35 30 25 20 15 10 5 5 5
B2O3 5 10 5 5 6 25 5 30
MgO 7 5 2 5 8 3
CaO 5 5 5 20 10 2 45
SrO 3 2 7 5 4 3 7 2
BaO 2 18 5 1 7 20 1
K2O 1 5 1
71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
SiO2 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55
Al2O3 20 5 2 10 5 15
B2O3 10 10 15 15 20 20 30 30 20
MgO 5 2 55 3 3
CaO 35 14 15 12 3 20 25
SrO 7 2 2 2
BaO 8 20 10 5 1 15
K2O 2 1 1
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
SiO2 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
Al2O3 35 35 30 20 18 18 15 15 15 15
B2O3 15 5 8 12 10 3 30 15 15 5
MgO 2 5 10 4 1 7
CaO 5 1 15 4 5 16 3 3
SrO 3 3 2 10 7 3
BaO 2 4 4 9 5
K2O 2 1 2
91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
SiO2 50 50 50 50 50 45 45 41 40 40
Al2O3 12 12 10 10 10 5 5 9 5 20
B2O3 18 5 30 15 0 30 5 22 12 0
MgO 5 13 1 10 5 12 12 5
CaO 5 5 4 15 5 12 20 15
SrO 5 8 2 7 5 15 3 5
BaO 5 5 3 5 25 6 28 7 12
K2O 2 3 5 3
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 하기 표 13의 성분과 양을 포함할 수 있다:
성분 범위 (대략 wt%)
SiO2 50-70
Al2O3 8-20
B2O3 5-20
MgO 0-5
CaO 0-10
SrO 0-18
BaO 0-25
RO 0-25
Na2O 0-1
K2O 0-5
M2O 0-5
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 하기 표 14의 성분과 양을 포함할 수 있다:
성분 범위 (대략 wt%)
SiO2 50-70
Al2O3 8-18
B2O3 7-17
MgO >0-5
CaO >0-10
SrO >0-10
BaO >0-10
RO 10-20
Na2O 0-1
K2O 0-5
M2O 0-5
SiO2+B2O3+CaO >57-85
Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO >7-30
MgO+CaO+SrO 0-25
(Na2O+B2O3)-Al2O3 -11 내지 9
적절한 유리 조성물의 어떤 구현 예를, 대략 중량%로, 표 15에 나타낸다:
101 102 103 104 105
SiO2 56.4 62.3 62.5 58.9 60.1
Al2O3 16.7 10.9 17.2 15.7 15.6
B2O3 10.3 9.8 10.4 9.3 10.5
MgO 3.8 6.3 1.4 0.028 0.35
CaO 4.5 5.3 7.4 5.7 7.8
SrO 4.6 2.9 0.8 6.2 4.7
BaO 0.05 0.02 0.011 2.3 0.54
RO 13.0 14.6 9.6 14.2 13.4
Na2O 0.04 0.04 0 0 0
K2O 3.3 2.3 0 0 0
M2O 3.3 2.3 0 0 0
As2O3 0.0002 0.57 0.0036
Sb2O3 0.0002 0.55 0.018
SnO2 0.18 0.08 0.029 0.051 0.24
Fe2O3 0.15 0.0097 0.012
Cl <0.002 <0.005 0.052
F 0.23 0.03 0.05
ZrO2 0.019 0.15 0.042
ZnO 0.06 0.03 0.0007 0.46 0.0042
변형점 633℃
CTE 43.9
106 107 108 109 110
SiO2 59.2 61.8 60.1 61.3 60.6
Al2O3 15 15.6 16.8 16.0 16.8
B2O3 11.2 11.2 7.6 7.8 11.6
MgO 0.56 1.2 3.2 2.8 1.7
CaO 4.6 5.0 3.9 8.3 5.4
SrO 3.0 2.5 7.7 0.029 2.7
BaO 5.6 2.0 0.092 3.2 0.69
RO 13.8 10.7 14.9 14.3 10.5
Na2O 0 0.73 <0.0001 <0.01 Trace
K2O 0 0.0017 <0.0001 <0.005 Trace
M2O 0 0.0001 0.001 0.17 0.27
As2O3 0.75 0.14 0.062 0.13 0.06
Sb2O3 0.007 0.008 0.21 0.073 0.015
SnO2 0.007 <0.01 0 0.11 0.02
Fe2O3 0.01 0.048 0.21 0.11 0.023
Cl <0.002 0.001 0.0004 0.02 Trace
F <0.01
ZrO2 0.035
ZnO 0.012
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 하기 표 16의 성분과 양을 포함할 수 있다:
성분 범위 (대략 wt%)
SiO2 55-65
Al2O3 8-18
B2O3 7-17
MgO >0-5
CaO >0-10
SrO >0-10
BaO >0-10
RO 10-20
Na2O 0-1
K2O 0-5
M2O 0-5
SiO2+B2O3+CaO >57-85
Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO >7-30
MgO+CaO+SrO 0-25
(Na2O+B2O3)-Al2O3 -11 내지 9
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 하기 표 17의 성분과 양을 포함할 수 있다:
성분 범위 (wt%)
SiO2 63-70
Al2O3 >0-7
B2O3 0-10
MgO >0-5
CaO 5-15
SrO 5-15
BaO 0-5
RO 10-25
Na2O 0-5
K2O 0-7
M2O 0-10
SiO2+B2O3+CaO >57-85
Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO >7-35
MgO+CaO+SrO 0-25
(Na2O+B2O3)-Al2O3 -11 내지 9
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 하기 표 18의 성분과 양을 포함한다:
성분 범위 (wt%)
SiO2 0-45
Al2O3 0-35
B2O3 0-30
MgO 0-12
CaO 0-67
BaO 0-33
RO 30-68
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 하기 표 19의 성분과 양을 포함할 수 있다:
성분 범위 (wt%)
SiO2 0-45
Al2O3 0-35
B2O3 0-30
MgO 0-12
CaO 0-67
SrO 0-19
ZnO 0-5
BaO 0-33
RO 30-68
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 하기 표 20의 성분과 양을 포함한다:
성분 범위 (wt%)
SiO2 35-45
Al2O3 5-15
B2O3 10-30
MgO 0-5
CaO 0-25
SrO 0-15
BaO 20-30
RO 20-40
Na2O 0-1
K2O 0-5
M2O 0-5
상기 외부 보호층에 사용된 유리 시트는 기재된 구현 예에 대해 합리적으로 유용한 어떤 두께일 수 있다. 그러나, 구조적 강성 (rigidity)를 여전히 보유하면서 가능한 한 가벼운 PV 모듈을 만드는 것이 종종 이상적이다. 부가적으로, 더 얇은 유리의 사용은 상기 물질에서 더 작은 광 손실 (light loss)을 결과한다. 어떤 적절한 유리 두께는 사용될 수 있다. 유리 시트 구현 예는 약 4 mm 이하, 약 3 mm 이하, 약 2.9 mm 이하, 약 2.8 mm 이하, 약 2.7 mm 이하, 약 2.6 mm 이하, 약 2.5 mm 이하, 약 2.4 mm 이하, 약 2.3 mm 이하, 약 2.2 mm 이하, 약 2.1 mm 이하, 약 2.0 mm 이하, 약 1.9 mm 이하, 약 1.8 mm 이하, 약 1.7 mm 이하, 약 1.6 mm 이하, 약 1.5 mm 이하, 약 1.4 mm 이하, 약 1.3 mm 이하, 약 1.2 mm 이하, 약 1.1 mm 이하, 약 1.0 mm 이하, 0.9 mm 이하, 0.8 mm 이하, 0.7 mm 이하, 0.6 mm 이하, 0.5 mm 이하, 0.4 mm 이하, 0.3 mm 이하, 0.2 mm 이하, 0.1 mm 이하, 약 900 mm 이하, 약 800 mm 이하, 약 700 mm 이하, 약 600 mm 이하, 약 500 mm 이하, 약 400 mm 이하, 약 300 mm 이하, 약 200 mm 이하, 약 100 mm 이하, 약 90 mm 이하, 약 80 mm 이하, 약 70 mm 이하, 약 80 mm 이하, 약 70 mm 이하, 약 60 mm 이하, 또는 약 50 mm 이하의 두께를 가질 수 있다. 몇몇 구현 예에 따르면, 상기 유리는, 다운-인발될 수 있는데, 즉, 상기 유리는 상기 유리 제작 기술에서의 당업자에게 알려진 융합 인발 및 슬롯 인발 방법과 같은 다운-인발 (down-draw) 방법을 사용하여 시트를 형성할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 다운-인발 공정은 평면 유리, 예를 들어, 디스플레이 유리 또는 이온-교환가능한 유리의 대규모 제작에서 사용된다.
이소파이프를 사용하는 융합 인발 공정은 용융 유리 원료 물질을 수용하기 위한 채널을 갖는다. 상기 채널은 상기 채널의 양면 상에 채널의 길이에 따른 상부에서 개방된 위어 (weirs)를 갖는다. 상기 채널이 용융 물질로 채워진 경우, 상기 용융 유리는 상기 위어를 넘쳐 흐른다. 중력에 기인하여, 상기 용융 유리는 상기 아이소파이프의 외부 표면 아래로 흐른다. 이들 외부 표면은 이들이 상기 인발 탱크 아래의 가장자리에서 결합되도록 안쪽 및 아래로 확장한다. 상기 두 개의 흐름 유리 표면은 단일 흐름 시트를 형성 및 융합하기 위해 상기 가장자리에서 결합된다. 상기 융합 인발 방법은, 상기 채널을 넘쳐 흐르는 두 개의 유리 필름이 함께 융합하기 때문에, 상기 최종 유리 시트의 외부 표면이 상기 장치의 어떤 부분과 접촉하지 않는 장점을 제공한다. 따라서, 상기 표면 특성은 이러한 접촉에 영향을 받지 않는다.
상기 슬롯 인발 방법은 상기 융합 인발 방법과 구별된다. 여기서 상기 용융 원료 물질 유리는 도관에 제공된다. 상기 도관의 하부는 상기 슬롯의 길이를 확장하는 노즐을 갖는 다른 치수보다 하나의 치수에서 더 넓은 개방 슬롯을 갖는다. 상기 용융 유리는 슬롯/노즐을 통해 흐르고, 어닐링 영역으로 그곳을 통해 연속 시트로서 하향으로 인발된다. 상기 융합 인발 공정과 비교하면, 상기 융합 다운-인발 공정에서와 같이, 두 개의 시트가 함께 융합되기 보다는, 상기 슬롯 인발 공정은, 오직 단일 시트가 상기 슬롯을 통해 인발되기 때문에, 더 얇은 시트를 제공한다.
다운-인발 공정에 적합하기 위하여, 본 발명에 기재된 상기 유리 조성물은 높은 액상 점도를 가질 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 10,000 poise 이상, 약 약 20,000 poise 이상, 약 30,000 poise 이상, 약 40,000 poise 이상, 약 50,000 poise 이상, 약 60,000 poise 이상, 약 70,000 poise 이상, 약 80,000 poise 이상, 약 90,000 poise 이상, 약 100,000 poise 이상, 약 110,000 poise 이상, 약 1200,000 poise 이상, 약 130,000 poise 이상, 약 140,000 poise 이상, 약 150,000 poise 이상, 약 160,000 poise 이상, 약 170,000 poise 이상, 약 180,000 poise 이상, 약 190,000 poise 이상, 약 200,000 poise 이상, 약 225,000 poise 이상, 약 250,000 poise 이상, 약 275,000 poise 이상, 약 300,000 poise 이상, 약 325,000 poise 이상, 약 350,000 poise 이상, 약 375,000 poise 이상, 약 400,000 poise 이상, 약 425,000 poise 이상, 약 450,000 poise 이상, 약 475,000 poise 이상, 또는 약 500,000 poise 이상의 액상 점도를 가질 수 있다.
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 약 500℃ 이상, 약 510℃ 이상, 약 520℃ 이상, 약 약 530℃ 이상, 약 540℃ 이상, 약 550℃ 이상, 약 560℃ 이상, 약 570℃ 이상, 약 580℃ 이상, 약 590℃ 이상, 약 약 600℃ 이상, 약 610℃ 이상, 약 620℃ 이상, 약 630℃ 이상, 약 640℃ 이상, 약 650℃ 이상, 약 660℃ 이상, 약 670℃ 이상, 약 680℃ 이상, 약 690℃ 이상, 또는 약 690℃ 이상의 변형점을 가질 수 있다.
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리는 약 25 x 10-7 이상, 약 26 x 10-7 이상, 약 27 x 10-7 이상, 약 28 x 10-7 이상, 약 29 x 10-7 이상, 약 30 x 10-7 이상, 약 31 x 10-7 이상, 약 32 x 10-7 이상, 약 33 x 10-7 이상, 약 34 x 10-7 이상, 약 35 x 10-7 이상, 약 36 x 10-7 이상, 약 37 x 10-7 이상, 약 38 x 10-7 이상, 약 39 x 10-7 이상, 약 40 x 10-7 이상, 약 41 x 10-7 이상, 약 42 x 10-7 이상, 약 43 x 10-7 이상, 약 44 x 10-7 이상, 약 45 x 10-7 이상, 약 46 x 10-7 이상, 약 47 x 10-7 이상, 약 48 x 10-7 이상, 약 49 x 10-7 이상, 약 50 x 10-7 이상, 약 51 x 10-7 이상, 약 52 x 10-7 이상, 약 53 x 10-7 이상, 약 54 x 10-7 이상, 약 55 x 10-7 이상, 약 56 x 10-7 이상, 약 57 x 10-7 이상, 약 58 x 10-7 이상, 약 59 x 10-7 이상, 약 60 x 10-7 이상, 약 61 x 10-7 이상, 약 62 x 10-7 이상, 약 63 x 10-7 이상, 약 64 x 10-7 이상, 약 65 x 10-7 이상, 약 66 x 10-7 이상, 약 67 x 10-7 이상, 약 68 x 10-7 이상, 약 69 x 10-7 이상, 약 70 x 10-7 이상, 약 71 x 10-7 이상, 약 72 x 10-7 이상, 약 73 x 10-7 이상, 약 74 x 10-7 이상, 약 75 x 10-7 이상, 약 76 x 10-7 이상, 약 77 x 10-7 이상, 약 78 x 10-7 이상, 약 79 x 10-7 이상, 약 80 x 10-7 이상, 약 81 x 10-7 이상, 약 82 x 10-7 이상, 약 83 x 10-7 이상, 약 84 x 10-7 이상, 약 85 x 10-7 이상, 약 86 x 10-7 이상, 약 87 x 10-7 이상, 약 88 x 10-7 이상, 약 89 x 10-7 이상, 또는 약 90 x 10-7 이상의 열팽창 계수를 가질 수 있다.
몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 시트는 ≤ 540℃의 변형점, 6.5 내지 10.5 ppm/℃의 열 팽창 계수, 뿐만 아니라 50,000 poise 초과의 액상 점도를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 이와 같이, 이들은 상기 융합 공정에 의해 시트로 형성되기에 이상적으로 적합하다.
선택적으로, 유리 조성물은 기술분야에서 알려진 플로오트 (float) 또는 롤링 (rolling) 공정을 통해 형성될 수 있다.
본 발명에 사용된 바와 같이, β-OH는 적외선 분광기 (infrared spectroscopy)에 의해 측정된 바와 같은 유리에서 하이드록시 함량의 측정이고, 상기 유리에 대해 근본적인 하이드록실 흡수를 사용하여 결정된다 (미국특허 제6,128,924호, 이의 전체적인 내용은 참조로서 본 발명에 포함된다). β-OH는 상기 유리의 물 함량을 측정하는 하나의 방법이다. 물 함량은 장치 성능에 어쩌면 영향을 미칠 뿐만 아니라 유리 조성물의 특성에서 역할을 수행할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 유리 조성물은 0.1 내지 약 1, 0.1 내지 0.9, 0.1 내지 0.8, 0.1 내지 0.7, 0.1 내지 0.6, 0.1 내지 0.5, 0.1 내지 0.4, 0.1 내지 0.3, 0.1 내지 0.2, 0.2 내지 0.10, 0.2 내지 0.9, 0.2 내지 0.8, 0.2 내지 0.7, 0.2 내지 0.6, 0.2 내지 0.5, 0.2 내지 0.4, 0.2 내지 0.3, 0.3 내지 약 1, 0.3 내지 0.9, 0.3 내지 0.8, 0.3 내지 0.7, 0.3 내지 0.6, 0.3 내지 0.5, 0.3 내지 0.4, 0.4 내지 약 1, 0.4 내지 0.9, 0.4 내지 0.8, 0.4 내지 0.7, 0.4 내지 0.6, 0.4 내지 0.5, 0.5 내지 약 1, 0.5 내지 0.9, 0.5 내지 0.5, 0.5 내지 0.7, 0.5 내지 0.6, 0.6 내지 약 1, 0.6 내지 0.9, 0.6 내지 0.8, 0.6 내지 0.7, 0.7 내지 약 1, 0.7 내지 0.9, 0.7 내지 0.8, 0.8 내지 약 1, 0.8 내지 0.9, 또는 0.9 내지 약 1의 β-OH 값을 포함한다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 β-OH 값은 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 또는 1이다.
상기 광기전력 모듈의 구현 예는 밀봉제, 인캡슐런트, 필러, 건조제, 자외선 흡수체 (ultraviolet radiation absorber), 및 다른 물질을 더욱 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 PV 모듈은 밀봉제, 인캡슐런트, 필러, 자외선 흡수체, 및 다른 물질로 작용할 수 있는 중합 물질을 더욱 포함할 수 있다. 이들 구현 예들의 몇몇에 있어서, 수분 유입을 방지하기 위해 작용하는 중합체는 상기 PV 모듈이 노출될 수 있는 모든 온도에서 이들의 유리 전이 온도 이하이다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 인캡슐런트, 밀봉제, 또는 필러를 포함하는 중합 물질의 유리 전이 온도는 60℃, 65℃, 70℃, 75℃, 80℃, 85℃, 90℃, 또는 95℃ 초과의 유리 전이 온도를 가질 수 있다. PV 모듈에 사용된 상기 중합체의 몇몇은, 예를 들어, 아세트산으로 물의 존재에서 분해될 수 있는 폴리(에틸렌비닐아세테이트)와 같이, 상기 장치에 잠재적으로 유해할 수 있는 형성 생산물로 분해될 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 사용된 중합체는 상기 장치에 유해할 수 있는 다른 물질 또는 부식제 (caustic)로 열적 또는 UV 방사-유도된 열화를 감소시키는 물질을 포함할 수 있다.
구현 예는, 예를 들어, 공중합체, 폴리(에틸렌비닐아세테이트) (EVA), 폴리(비닐아세탈) (예를 들어, 폴리(비닐 부티랄) (PVB)), 폴리우레탄, 폴리(비닐클로라이드), 폴리에틸렌 (예를 들어, 선형 저밀도 폴리에틸렌), 폴리올레핀 블럭 공중합체 탄성중합체 (elastomer), α-올레핀 및 α,β-에틸렌 불포화된 카르복실산 에스테르의 공중합체) (예를 들어, 에틸렌 메틸 아크릴레이트 공중합체 및 에틸렌 부틸 아크릴레이트 공중합체), 실리콘 탄성중합체, 에폭시 수지, 및 이들 중합 물질의 둘 이상의 조합, 및 DuPont's® PV5400, PV5300, PV5200, 또는 PV8600과 같은, 이오노머 (ionomers)와 같은 인캡슐런트를 포함할 수 있다. 구현 예는 또한 상기 모듈 주변 또는 정션 박스에서 부틸 밀봉제 또는 실리콘 밀봉제와 같은, 수분 유입을 방지 또는 감소시키기 위한 밀봉 물질을 포함할 수 있다. 구현 예는 액체, 페이스트, 또는 롤 또는 테이프와 같은 고체 형태로 적용될 수 있는, 에폭시 또는 실리콘과 같은, 접착제 또는 풀을 포함할 수 있다.
또 다른 구현 예는 물 유입 오류 모드 (water ingress failure mode)를 설명할 수 있다. 도 5a 및 도 5b는 물 유입을 감소시킬 수 있는 광기전력 모듈의 특색 (500 및 501)의 개략도를 나타낸다. 상기 광기전력 모듈은 적어도 두 개의 실질적으로 나트륨이 없거나 또는 저 나트륨 유리 시트 (11), 박막 광기전력 구조 (17) 또는 적어도 하나의 실리콘 웨이퍼 (16)을 가질 수 있다. 상기 박막 모듈 및 실리콘 웨이퍼 모듈에서 중합체계 주변 밀봉은 융합 유리 또는 유리 프릿을 포함하는 가장자리 밀봉 (18)과 대체되고, 따라서 실질적으로 밀폐된 물 배리어 (hermetic water barrier)를 생성한다. 물 유입이 중합체를 사용하여 다루는 것이 매우 어렵고, 일반적으로 적당한 성능을 얻기 위하여 물리적으로 두꺼운 밀봉을 결과하기 때문에, 이것은 중요할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 중합체계 밀봉은 이들이 적용되는 환경적 조건에 의존하므로 본질적으로 신뢰할 수 없다. 융합된 유리/프릿 밀봉은 다양한 환경적 조건 하에서 불활성 및 안정하고, 본 발명에 기재된 바와 같은 모든 유리 패킹 방식에서 물 유입을 제거하기 위해 이상적이다.
몇몇 구현 예에 나타낸 상기 실질적인 밀폐 패키지가 모듈 신뢰도 (reliability)에서 상당한 개선을 나타내는 것이 눈에 띌 수 있다. 실질적으로 밀폐된 융합 유리/프릿 밀봉과 실질적으로 나트륨 없는 또는 저 나트륨 특수 유리와 조합하여, 두 개의 가장 해로운 오류 모드, 나트륨 이동 및 물 유입은 최소화될 수 있다. 부가적으로, 얇은 특수 유리를 사용하여, 모듈의 중량은 상당하게 감소될 수 있다. 두 개의 시트의 3.2 mm 소다-라임 유리를 두 개의 시트의 0.7 mm 특수 유리로 대체하여, 1 제곱 미터 모듈의 중량은 중량에서 78% 감소인, 32.5 파운드에서 7 파운드까지 감소될 수 있다. 최종적으로, 융합된 유리/프릿 밀봉의 밀폐 본질은 더 얇은 밀봉이 사용될 수 있기 때문에 증가되는 모듈의 활성 영역 (active area)을 가능하게 한다. 예를 들어, 박막 모듈 중합체 주변은 12 mm의 두께로 밀봉시킨다. 1 m x 1 m 모듈에 대해 3 mm로 상기 밀봉 두께를 감소시켜, 상기 모듈의 활성 영역은 12%의 활성 영역 효율이라면 모듈 효율에서 11.3% 내지 11.7% 증가에 상응하는, 94%로부터 98%로 증가될 수 있다.
실질적으로 밀폐 패키지의 하나의 관점은 상기 PV 모듈의 활성층에 전기적 연결을 만들기 위한 공급-통로 (feed-through)일 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 가장자리 장착 정션 박스는 요구될 수 있고, 상기 전기적 접촉은 상기 모듈의 측면을 통한 경로일 수 있다. 도 6은 이러한 경로를 달성하기 위한 구체 예의 예시이다. 이러한 경우에 있어서, 상기 전기적 접촉 (32)은, 예를 들어, 금속 접촉이 쉐도우 마스킹 및 물리적 기상 증착의 몇몇 형태에 의해 상기 모듈에서 상기 하부 유리 시트 (11a)일 수 있는, 상기 유리 시트의 하나 상에 증착될 수 있다. 상기 금속 접촉은 이들이 상기 정션 박스와 연결하기 위해 물리적으로 이용가능한 상기 하부 유리 시트의 가장자리에 경로로 될 수 있다. 상기 접촉이 융합된 유리/프릿 가장자리 밀봉 (18)을 통해 통과하는 상기 가장자리에서 밀폐성 (hermeticity)이 유지되는 것이 중요할 수 있다.
몇몇 구현 예에 있어서, 기능성 층 (functional layer)은 상기 제1 외부 보호 층의 유리 기판상에 증착될 수 있다. 상기 기능성 층은 눈부심 방지층 (anti-glare layer), 방오층 (anti-smudge layer), 자가-세정층 (self-cleaning layer), 반사 방지층 (anti-reflection layer), 지문 방지층 (anti-fingerprint layer), 자외선 보호층 (ultra-violet protection layer), 광학적 산란층 (optically scattering layer), 및 이의 조합으로부터 선택될 수 있다.
몇몇 구현 예에 있어서, 하나 이상의 부가적 유리 시트는 상기 태양 전지 웨이퍼에 대립하는 상기 외부 보호층의 일 측면에서 상기 PV 모듈에 혼입될 수 있다. 상기 부가적인 시트는 구조적 구성분으로 유용하고, 이의 조성물에서 나트륨을 가질 수 있거나 또는 가질 수 없다. 상기 부가적 유리 시트는 상기 장치에 구조적 안정성을 부가하기에 충분한 두께를 가질 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 부가적 유리 시트는 약 1.5 mm, 약 1.6 mm, 약 1.7 mm, 약 1.8 mm, 약 1.9 mm 약, 2.0 mm, 약 2.1 mm, 약 2.2 mm, 약 2.3 mm, 약 2.4 mm, 약 2.5 mm, 약 2.6 mm, 약 2.7 mm, 약 2.8 mm, 약 2.9 mm, 약 3.0 mm, 약 3.1 mm, 약 3.2 mm, 약 3.3 mm, 약 3.4 mm, 또는 약 3.5 mm의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 구현 예로서 광기전력 모듈은 이전의 장치와 비교된 경우 극적으로 더 우수한 성능을 나타낼 수 있다. 다양한 방법은 모듈 안정성 및 성능을 시험하기 위해 만들어진다. 하나의 시험은 습식 누설 전류 시험이다. (국제 표준 IEC 61215, 결정질 실리콘 지상 광기전력 (PV) 모듈 - 설계 요건 및 타입 제안, pp. 77-79, 국제 전기화학 협회 (2차 Ed., 4월 2005) 참조, 이의 전체적인 내용은 참조로서 본 발명에 포함된다). IEC 61215. 상기 습식 누설 전류 시험의 목적은 부식, 누전 (ground fault), 및 감전의 위험 (electric shock hazard)을 피하기 위해, 습식 작동 조건 (비, 안개, 이슬, 녹은 눈) 하에서 수분 침투에 대항하는 상기 모듈의 절연을 평가하는 것이다. 상기 모듈은 (IPX7보다 더 낮은) 침지 (immersion)를 위해 설계되지 않은 정션 박스의 케이블 진입을 제외한 모든 표면을 커버하는 깊이로 쉘로우 탱크 (shallow tank)에 침지된다. 시험 전압은 2분 동안 상기 모듈의 최대 시스템 전압까지 상기 단선된 출력 커넥터 및 물욕 (water bath) 용액 사이에 적용된다. 상기 절연 저항은 0.1 ㎡를 초과하는 영역을 갖는 모듈에 대해 제곱미터 당 40 MΩ 미만이 아닐 수 있다. 상기 습식 누설 전류 시험은 실험실 시험에서 PV 자질 중에 대부분 재발생 오류의 하나로서 랭크된다 (ranked). 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 습식-누설 전류 시험은 상기 IEC 61215 측정 가이드가인 마다 2 분 동안 600V로 수행된다.
모듈 안정성 및 성능을 시험하기 위한 또 다른 방법은 습열 시험 (Damp-heat test) ("DH")이다. (국제 표준 IEC 61215, 결정질 실리콘 지상 광기전력 (PV) 모듈 - 설계 요건 및 타입 제안, pp. 73-75, 국제 전기기술 협회 (제2, 4월 2005) 참조, 이의 전체적인 내용은 참조로서 본 발명에 혼입된다). 상기 습열 시험은 매우 가혹한 조건에 상기 모듈을 노출시키고, 다양한 성능 기준을 모니터링하여 PV 모듈의 기 필드 시간 모의 실험하는 환경적 시험이다. 상기 DH 시험은 임의의 시간동안 수행될 수 있지만, 종종 100 시간 또는 2500 시간 하에서 수행된다. 목적은 1000 (DH1000) 또는 2500 (DH2500)시간 동안 85% ± 5%의 상대습도로 85℃ ± 2℃의 온도를 적용하여 습기의 침투에 대한 장-기간 노출을 견디기 위한 상기 모듈의 능력을 결정하는 데 있고, -1000 V과 같은, 적용된 전압에서 수행될 수 있다. 상기 DH1000 시험은 가장 "악성 (malign)" 시험이고, c-Si 모듈에 대한 총 오류의 40-50%까지 몇몇 실험실에서 오류율 (failures rates)의 상위-목록을 차지한다. 유사한 오류율은 박막에 대한 DH1000에 대해 관찰될 수 있다. 상기 DH2500는, 시간이 부가적인 150%로 확장됨에 따라, 더욱 가혹하다. 이러한 시험의 심각도 (severity)는 특히 상기 적층 공정 및 습도로부터 상기 가장자리 밀봉에 문제를 제기하는 것이다. 전지 부품의 박리 (Delamination) 및 부식 (corrosion)은 습기 침투의 결과로서 관찰될 수 있다. DH1000 후 검출된 주요 결점이 없는 경우에 있어서도, 이것은 상기 모듈이 "깨지기 쉽게"되는 점까지 응력을 받고, 후속 기계적 부하 시험을 통과할 수 없는 경우이다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 습열 시험은 1000 시간동안 수행된다. 다른 구현 예에 있어서, 상기 습열 시험은 2500 시간동안 수행된다. 다른 구현 예에 있어서, 상기 습열 시험은 2500 시간 이상동안 수행된다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 습열 시험은 -1000 V에서 수행된다.
상기 습열 시험의 결과로서 출력 전력 열화는 직접적으로 측정될 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, PV 모듈은 -1000V에서 1000시간 동안 상대 습도 85% ± 5%로 85℃ ± 2℃의 습열 시험에 노출된 경우, 약 15% 미만, 약 14% 미만, 약 13% 미만, 약 12% 미만, 약 11% 미만, 약 10% 미만, 약 9% 미만, 약 8% 미만, 약 7% 미만, 약 6% 미만, 약 5% 미만, 약 4% 미만, 약 3% 미만, 또는 약 2 % 미만의 출력 전력 열화일 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 PV 모듈은, -1000 V에서 2500시간 동안, 상대 습도 85% ± 5%로 85℃ ± 2℃의 습열 시험에 노출된 경우, 약 15% 미만, 약 14% 미만, 약 13% 미만, 약 12% 미만, 약 11% 미만, 약 10% 미만, 약 9% 미만, 약 8% 미만, 약 7% 미만, 약 6% 미만, 약 5% 미만, 또는 약 4% 미만의 출력 전력 열화를 나타낸다.
필 팩터 (fill factor)는 상기 습열 시험의 함수에 따라 측정될 수 있는 또 다른 특성이다. 필 팩터는 상기 모듈 출력 전력에 직접적으로 영향을 준다. 상기 필 팩터에 영향을 주는 메카니즘은, 상기 모듈 유리로부터, 상기 필 팩터에서 궁극적으로 원하지 않는 감소 및 션팅 (shunting)을 이끄는, 실리콘 전지 영역으로, 나트륨 이온과 같은, 이온 이동이다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 PV 모듈은 -1000V에서 1000시간 동안 상대 습도 85% ± 5%로 85℃ ± 2℃의 습열 시험에 노출된 경우, 약 15% 미만, 약 14% 미만, 약 13% 미만, 약 12% 미만, 약 11% 미만, 약 10% 미만, 약 9% 미만, 약 8% 미만, 약 7% 미만, 약 6% 미만, 약 5% 미만, 약 4% 미만, 약 3% 미만, 또는 약 2% 미만의 필 팩터에서 열화를 나타낼 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 PV 모듈은 -1000V에서 2500시간 동안 상대 습도 85% ± 5%로 85℃ ± 2℃의 습열 시험에 노출된 경우, 15% 미만, 14% 미만, 13% 미만, 12% 미만, 11% 미만, 10% 미만, 9% 미만, 8% 미만, 7% 미만, 6% 미만, 5% 미만, 또는 4% 미만의 필 팩터에서 열화를 나타낼 수 있다.
상기 직렬 저항 (series resistance)은 상기 습열 시험의 함수에 따라 측정될 수 있는 또 다른 특성이다. 직렬 저항은 더 높은 효율에서 수행하도록 모듈을 가능하게 할 수 있고, 따라서 더 큰 출력 전력을 발생시킨다. 중합체 백 시트 (back sheet)를 통하는 것과 같은, 습기 유입 (Moisture ingress)은 상기 모듈 직력 저항을 증가시키는 전극 부식을 유도할 수 있고, 궁극적으로 상기 모듈 출력 전력을 하강시킨다. 몇몇 구현 예에 있어서, 직렬 저항에서 증가는 -1000 V에서 1000시간 동안 상대 습도 85% ± 5%로 85℃ ± 2℃의 습열 시험에 노출된 경우, 약 15% 미만, 약 14% 미만, 약 13% 미만, 약 12% 미만, 약 11% 미만, 약 10% 미만, 약 9% 미만, 약 8% 미만, 약 7% 미만, 약 6% 미만, 약 5% 미만, 약 4% 미만, 약 3% 미만, 또는 약 2% 미만이다. 몇몇 구현 예에 있어서, 낮은 직렬 저항에서 증가는 -1000 V에서 2500시간 동안 상대 습도 85% ± 5%으로 85℃ ± 2℃의 습열 시험에 노출된 경우, 약 15% 미만, 약 14% 미만, 약 13% 미만, 약 12% 미만, 약 11% 미만, 약 10% 미만, 약 9% 미만, 약 8% 미만, 약 7% 미만, 약 6% 미만, 약 5% 미만, 또는 약 4% 미만이다.
PV 모듈 신뢰도에서 역할을 수행할 수 있는 하나의 팩터는 장치 품질이다. 열악한 품질 유리 기판은 제작에서 불일치 (inconsistencies) 및 뒤이어 열악한 장치 성능 및 신뢰도를 유도할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 유리 시트의 적어도 하나의 평균 표면 조도는, SEMI STD D15-1296 FPD 유리 기판 표면 파장 측정 방법에 의한 측정에 따라, 약 20 Å 이하, 약 19 Å 이하, 약 18 Å 이하, 약 17 Å 이하, 약 16 Å 이하, 약 15 Å 이하, 약 14 Å 이하, 약 13 Å 이하, 약 12 Å 이하, 약 11 Å 이하, 또는 약 10 Å 이하이다. 몇몇 구현 예에 있어서, 이러한 평균 표면 조도는 상기 유리 시트 상에서 그라인딩 또는 연마 또는 다른 후-형성 공정 없이 달성될 수 있다.
PV 모듈 신뢰도에서 역할을 수행할 수 있는 또 다른 팩터는 상기 유리 시트의 곡률 (curvature) 또는 휨 (warpage)이다. 얇은 유리 시트는 상기 내부 또는 외부 표면에 필름 또는 물질의 적용 또는 공정에 의해 변형될 수 있다. 상기 변형은 궁극적으로 열화를 유도하는 인캡슐런트, 접착제, 또는 밀봉제의 접착에 대한 문제점을 유발할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 적어도 하나의 외부 보호층은 약 3 mm/ ㎠ 이하, 약 2 mm/ ㎠ 이하, 약 1.5 mm/ ㎠ 이하, 약 1.0 mm/ ㎠ 이하, 0.9 mm/㎠ 이하, 0.8 mm/㎠ 이하, 0.7 mm/㎠ 이하, 0.6 mm/㎠ 이하, 0.5 mm/㎠ 이하, 0.4 mm/㎠ 이하, 0.3 mm/㎠ 이하, 0.2 mm/㎠ 이하, 또는 0.1 mm/㎠ 이하의 휨 변형 양 (warp deformation amount) W를 가질 있고, 여기서 W는 수학식 W = D/L2을 통해 확인되며, 여기서 D는 마이크로미터로 상기 유리 기판의 최대 휨이고, L은 cm로 외부 보호층의 대각선의 길이 (diagonal length)이다.
모듈 효율 열화 속도에서 개선은 전술된 바와 같은 상기 모듈 수명을 통해 발생된 총 전력을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 이것은 또한 직렬로 배치될 수 있는 모듈의 증가된 수를 가능하게 할 수 있다. 도 7은 직렬로 연결된 다수의 PV 모듈 (34)을 예시한다. 상기 체인의 일 측 말단은 대지 전위 (ground potential) (36)에 있을 수 있다. 다른 말단은 상기 시스템이 설계된 방법에 의존하여 높은 양성 또는 음성 전위 (38)를 가질 수 있다. 이러한 더 높은 전위를 경험하는 체인의 이러한 말단에서 모듈은 더 낮은 전위 (41)보다 더 높은 열화 속도를 가질 것이다. 얇은 특수 유리 및 밀폐 밀봉의 사용으로부터 결과하는 감소된 열화 속도는 허용가능한 열화 속도에서 더 긴 모듈 체인을 가능하게 할 수 있다. 상기 회로는 AC 출력 (44) 및 인버터 (42)를 가질 수 있다.
구현 예에 따른 광기전력 모듈 (800)은 도 8에 개략적으로 예시되고, 복수의 광기전력 웨이퍼, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼 (16), 예를 들어, 결정질 실리콘 웨이퍼, 하나의 인캡슐런트 층 (20), 예를 들어, 웨이퍼 인캡슐런트, 적어도 두 개의 실질적으로 나트륨이 없는 유리 시트, 예를 들어, 제1 외부 보호층 (40), 제2 외부 보호층 (50), 및 부가적인 유리 층 (60)을 포함한다. 상기 광기전력 웨이퍼 (16)는 상기 광기전력 모듈 (800)의 활성 영역 (25)를 한정하고, 상기 제1 외부 보호층 (40) 및 상기 제2 외부 보호층 (50) 사이에 상기 웨이퍼 인캡슐런트에 의해 적어도 부분적으로 감싸져 있다.
상기 제1 외부 보호층 (40) 및 상기 제2 외부 보호층 (50)은 초박 유연성 (UltraThin Flexible) (UTF) 특수 유리 - 약 100 ㎛ 이하의 두께를 갖는 특수 유리를 포함할 수 있고, 상기 광기전력 모듈의 활성 영역 (25)의 실질적인 전체를 가로지르는 두께가 대략 100 ㎛ 미만이며, 몇몇 구현 예에 있어서, 롤 형태에서 비-파괴성 저장을 위해 충분할 수 있는 유연성의 정도를 한정한다. 상기 제1 외부 보호층 (40) 및 상기 제2 외부 보호층 (50)의 각각의 유리 조성물은 적절한 유리가 실질적으로 나트륨이 없다는 제한하에서, 다양한 종래 및 현재까지 개발된 UTF 특수 유리로부터 유래될 수 있다. 예를 들어, 제한의 방식없이, 적합한 UTF는 알루미노, 알루미노보로-, 및 보로-실리케이트 유리를 포함한다. 상기 최종 모듈은 고도로 밀폐될 수 있고, 따라서 물 유입에 대한 내성일 수 있으며, 극도로 가벼운 중량일 수 있고, 통상적으로 설치 중량 제한을 초과하지 않고 더 큰 크기 포맷으로 규모화될 수 있다.
상기 부가적인 유리 층 (60)은 대략 1 중량% Na보다 많이 포함하고, 상기 제1 외부 보호층 (40) 및 상기 제2 외부 보호층 (50)의 것보다 더 큰 강성 및 두께를 갖는 것으로 한정된, Na-계 유리일 수 있다. 상기 부가적인 유리 층 (60)은 상기 제2 외부 보호층 (50)에 직접적으로 확보될 수 있고, 그 자체로, 이것과 상기 제2 외부 보호층 (50) 사이에 PV 구조체-없는 존 (structure-free zone)을 한정한다.
상기 예시된 구현 예에 있어서, 상기 광기전력 웨이퍼는 상기 부가적인 유리 층 (60) 및 상기 광기전력 웨이퍼 (20) 사이에 Na 이동 배리어를 형성하기 위하여 상기 제2 외부 보호층 (50)에 의해 부가적인 유리 층 (60)으로부터 분리될 수 있다. 그러나, 상기 광기전력 웨이퍼는 상기 제1 외부 보호층 (40) 또는 상기 제2 외부 보호층 (50)에 의해 부가적인 유리 층 (60)으로부터 분리될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 상기 최종 불순물 배리어는 상기 모듈의 UTF-인캡슐화된 부분으로 부가적인 유리 층 (60)으로부터 불순물 이동을 방해할 것이다. 불순물은 상기 강화된 구조적 유리의 밖 및 상기 활성 장치 층으로 확산하는, 다른 것 중에서, 알칼리 금속일 수 있고, 따라서, 장치 성능을 저하시킨다. 상기 최종 PV 모듈은 고 효율 박막 모듈로서 제작될 수 있고, UTF 특수 유리의 제작 및 패킹 이점 모두에 지레 작용을 하는 저 비용 PV 모듈에 대한 경로를 제공할 수 있다.
PV 웨이퍼는 웨이퍼-Si PV 적용을 포함하는 다양한 형태로 존재될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 선택적으로, 광기전력 모듈 (1000)은, 동일한 구조가 동일한 참조 번호로 예시된, 도 10에 예시된 바와 같고, 상기 PV 웨이퍼, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼 (16)는 CdTe, Si-탄뎀 (Tandem), α-Si, 및 구리 인듐 갈륨 (디) 셀레나이드 (CIGS) 박막 구조를 포함하는 박막 PV 구조 (16')에 의해 대체될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 비록 본 발명의 개념이 박막 또는 다른 PV 기술과 대조적으로, PV 웨이퍼의 특별한 상황에서 우선적으로 본 발명에 기재되었을 지라도, PV 구조에 대한 본 발명의 기준이 PV 웨이퍼 및 박막 PV 구조에 제한되지 않는 것을 포함하는 다양한 PV 적용을 포함하는 것으로 의도된다.
본 발명의 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 제1 외부 보호층 (40) 및 상기 제2 외부 보호층 (50)은 상기 제1 외부 보호층 (40) 및 상기 제2 외부 보호층 (50) 사이에 지형 변형 (topography variation)로부터 일어나는 모듈 두께에서 증가를 완화시키기에 충분할 수 있는 유연성의 정도를 한정하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, UTF 특수 유리 상에 CIGS 전지의 개별적 시트는 상업적으로 이용가능한 인캡슐런트 물질 (EVA, PVB, 이오노머, 등과 같은) 및 표준 PV 모듈 적층 장비 및 기술을 사용하여 조립될 수 있다. 통상적인 인캡슐런트 물질의 시트는 0.5 mm 두께이고, 상기 인접한 유리 시트에서 몇몇 지형 변형을 허용한다. 상기 UTF 특수 유리 제1 외부 보호층 (40) 및 제2 외부 보호층 (50)의 유연성은 상기 제1 외부 보호층 (40) 및 제2 외부 보호층 (50) 사이에 평탄도 (flatness)에서 작은 공차 (deviations)까지 더욱 확인하기 위한 수단을 제공할 수 있고, 따라서 더 얇은 (0.25 mm 이하) 인캡슐런트 시트의 사용을 가능하게 하고, 모듈 비용을 더욱 감소시킨다.
예를 들어, 어떤 구현 예에 있어서, 상기 외부 보호층의 유연성의 정도는 대략 100 cm 미만의 굽힘 반경 (bend radius)에서 자체-가중된 (self-weighted), 실질적으로 오류-없는 (1% 미만 오류 가능성) 굽힘을 위해 충분할 수 있다. 좀더 제한된 경우에 있어서, 유연성이 주요 관심인 경우, 상기 외부 보호층의 유연성의 정도는 대략 30 cm 미만의 굽힘 반경에서 자체-가중된, 실질적으로 오류-없는 굽힘을 위해 충분할 수 있다.
비록 UTF 특수 유리가 상기 광기전력 모듈의 활성 영역 (25)의 실질적인 전체를 가로지르는 두께에서 통상적으로 대략 0.7 mm 미만 두께, 좀더 일반적으로 대략 2.0 mm 미만 두께일지라도, 몇몇 구현 예는 상기 광기전력 모듈의 활성 영역 (25)의 실질적 전체를 가로지르는 두께에서 대략 0.05 mm 및 대략 0.3 mm 사이인 상기 제1 외부 보호층 (40) 및/또는 제2 외부 보호층 (50)에 대한 유리 시트일 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 유리 시트 두께는 대략 0.3 mm 이하일 수 있다. 상기 유리 시트에 대한 다른 두께는 상기 최종 어셈블리의 전체 강도를 최적화하고 비용을 최소화하기 위해 사용될 수 있다.
몇몇 구현 예에 있어서, 실질적으로 알칼리가 없는 외부 보호층에 대한 유리 조성물을 사용하여 작동 효율은 향상될 수 있고, 장치 열화는 최소화된다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 제1 외부 보호층 (40) 및 상기 제2 외부 보호층 (50)의 유리 조성물은 적어도 상기 광기전력 모듈의 작동 온도 범위, 즉 약 -45℃ 내지 약 150℃에 걸쳐 - 상기 광기전력 웨이퍼의 열팽창 계수와 일치하는 열팽창 계수를 특징으로 할 수 있다. 이러한 CTE 일치는 비용을 최소화하기 위해 매우 얇은 Si 웨이퍼의 사용을 가능하게 할 수 있다. 상기 CTE 일치는 제작 복잡성 및 비용을 감소시키기 위해 상기 웨이퍼 및 기판 UTF 유리 사이의 층일 가장 가능성이 있는, 하나의 인캡슐런트 층의 제거를 가능하게 할 수 있다.
많은 경우에 있어서, 상기 부가적인 유리 층 (60)은 소다-라임 유리 조성물을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 부가적인 유리 층 (60)은 고 투과, 강화된 구조 유리, 유사 템퍼된, 저-Fe 소다-라임 유리, 또는 쉽게 효율적으로 사용가능한 UTF 특수 유리-계 웨이퍼-Si 모듈의 형성을 위해 적절한 어떤 구조적 유리로 일반적으로 간주될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 광기전력 모듈을 제작하는 방법 (900)을 예시하는 개략도이다. 전술된 바와 같이, PV 모듈 구현 예는 복수의 광기전력 웨이퍼, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼 (16), 인캡슐런트 층 (20), 예를 들어, 웨이퍼 인캡슐런트, 제1 외부 보호층 (40), 제2 외부 보호층 (50), 및 부가적인 유리 층 (60)을 포함할 수 있다. 상기 제작 공정에 따르면, 상기 제1 외부 보호층 (40) 및 제2 외부 보호층 (50)은 롤된 형태로 제공된다. 복수의 광기전력 웨이퍼는 상기 광기전력 모듈의 활성 영역을 한정하도록 상기 제1 외부 보호층 (40)의 롤되지 않은 부분 (unrolled portion)에 걸쳐 위치된다. 이렇게 위치된, 상기 광기전력 웨이퍼는, 상기 웨이퍼 인캡슐런트로 인캡슐되고, 상기 제2 외부 보호층 (50)의 롤되지 않은 부분은 상기 광기전력 웨이퍼, 상기 웨이퍼 인캡슐런트, 및 상기 제1 외부 보호층 (40)에 걸쳐 위치될 수 있다. 뒤이어, 상기 부가적인 유리 층 (60)은 상기 제2 외부 보호층 (50)에 걸쳐 위치된다. 상기 제작 공정은 도 9의 (70)에서 개략적으로 예시된, 다이싱 작동 (dicing operation)을 더욱 포함하고, 여기서 별개의 모듈 서브어셈블리 (discrete module subassemblies)는 상기 외부 보호층을 통해 부가적인 유리 층 (60)을 위치하기 전에 생성된다.
실시 예
실시 예 1
유리에서 전기적 전하의 전도는 주로 적용된 전압에 대해 반응하는 이온 때문이다. 도 11에 도시된 바와 같은 유리의 (비저항의 역인) 부피 전도도는 확립된 샘플 제조 프로토콜 및 측정 기술을 사용하여 얻어진다. 시험 하에서 유리 샘플은 ASTM D257에 기재된 바와 같이 제조되고, 여기서 평평한 샘플은 금 전극이 평형-플레이트 캐패시터 (parallel-plate capacitor)를 형성하기 위해 반대 평평한 표면상에 소성되기 전에 한정된 영역 및 두께로 마감된다. 전기적 연결은 그 다음 상기 샘플에 만들어지고, ASTM C657에 의해 기재된 바와 같이 가열로에 놓인다. 상기 평형-플레이트 전극 샘플의 인피던스 (impedance)는 인피던스 스펙트럼 분석기를 사용하여 측정되고, 상기 전도도는 비저항 ρ (Ωㆍcm)에 대한 두 개의 설명에 따라 사용하여 계산된다: (1) ρ= Rㆍ(A/t), 여기서 R = 저항 (Ω)이고, A 및 t는 각각 효과적인 영역 및 상기 샘플의 두께이고; (2) ρ= ρ0ㆍe (-EA/kBT), 여기서 ρ0는 전-지수 인자 (pre-exponential factor) (Ωㆍcm)이고, EA는 활성 에너지 (eV)이며, kB는 Boltzmann 상수이고, T는 온도 (K)이다.
실시 예 2
상기 습식 누설 시험은 +600 V에서 수행되고, IEC 61215 측정 가이드가인 마다 2분 동안 안정화된다. 모듈에 대한 최소 측정 요구사항은 40 Mohm*㎡이다.
MΩㆍ㎡
최대 최소 평균
SLG 전면 시트 / 중합체 백 시트 109.89 82.14 88.12
조성물 106/106 74740.00 7437.00 34332.64
여기서 "SLG"는 Tedlar 중합체를 포함하는 표준 소다 라임 유리 전면 시트 및 백 시트 (back sheet)이다. 측정으로부터, 소다 라임 유리 (SLG)/중합체 패키지는 IEC 요구사항을 통과한다. 구현된 PV 모듈 패키지는 조성물 (106)의 전면 및 백 시트 유리 시트 조성물을 포함한다 (표 21). 구현된 PV 모듈 패키지는 성능에서 > 3 백배 (orders of magnitude) 더 좋은 차이로 통과된다. 상기 구현된 PV 패키지로부터 더 높은 저항은 상기 (106) 유리 대 SLG의 > 3 백배 더 높은 비저항에 부분적으로 기여된다.
실시 예 3
전위 유도된 열화 ("PID")는 상기 구현 예의 안정성, 성능 및 신뢰도를 비교하여 다수의 광기전력 모듈에서 습열 시험을 통해 시험된다. 표준 c-Si 모듈 설계는 구조 1 또는 구조 2로부터 성분을 포함하는 모든 장치로, 사용된다 (표 22 참조). 상기 모듈은 c-Si 전지, 인캡슐런트 코팅, 전면 및 백 시트 성분, 프레이밍 가스켓 (framing gasket), 압출성형 알루미늄 프레임, 정션 박스 및 정션 박스 접착제 (junction box adhesive)를 모두 포함한다.
패널 BOM 구조 1 구조 2

전지		 SolarTech
다중-결정질
SiN ARC
15% 내지 17%		 DelSolar
단일-결정질
SiN ARC
17% 내지 19%
인캡슐런트 STR EVA 15420 STR EVA 15295
백 시트 Madico
Tedlar/PET/Tedlar		 Madico Protekt HD Protekt/PET/EVA
프레임 압출성형 Al 압출성형 Al
프레이밍 가스켓 SG V9000 Dow Corning PV804
정션 박스 Tyco ZJRH
정션박스 접착제 Momentive RTV108 Dow Corning PV804
구조 목록 1로부터 성분은 다섯 가지 다른 PV 모듈을 제조하기 위해 사용된다 - 1) 소다 라임 유리 전면 시트/중합체 백 시트; 2) 소다 라임 유리 전면 시트/소다 라임 유리 백 시트; 3) 조성물 (106) 전면 시트/중합체 백 시트; 4) 조성물 (106) 전면 시트/소다 라임 유리 백 시트; 및 5) 조성물 (106) 전면 시트/조성물 (106) 백 시트. 습열 측정은 바이어스가 없이 (도 12a) 및 -1000V 바이어스 (도 12b)에서 3000 시간 동안 수행된다. 도 13에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 소다 라임 유리 전면 및 백 시트는 상기 가혹한 시험 조건에서 빠르게 굴복한다. 중합체 백 모듈이 더 우수하지만, 여전히 2000+ 시간에서 상당한 열화를 나타낸다. 현저하게, 저 나트륨 유리 조성물을 갖는, 구현 예 PV 모듈은 3000시간까지 수행에서 모든 열화가 없는 것으로 나타난다.
표 23은 조성물 (106)을 포함하고 구조 1 조성물을 사용하는 구현 예 PV 모듈에 대한, 전력, 필 팩터, FF, 및 직렬 저항, Rs에서 퍼센트 변화를 나타낸다.
(스트레스 시간 0으로부터 변화%)
전력 FF Rs
스트레스 시간 (hr)
0 0 0 0
500 -1.1 -0.8 2.8
1000 -0.8 -1.0 3.6
1500 -1.3 -1.7 5.5
2000 -1.6 -1.8 5.6
2500 0.6 0.1 0.8
구조 목록 2로부터 성분은 네 개의 다른 PV모듈을 제조하기 위해 사용된다 -1) 소다 라임 전면 시트/중합체 백 시트; 2) 소다 라임 유리 전면 시트/소다 라임 유리 백 시트; 3) 조성물 (106) 전면 시트/중합체 백 시트; 및 4) 조성물 (106) 전면 시트/조성물 (106) 백 시트. 습열 측정은 3000시간 동안 바이어스 (도 14a) 및 -1000V 바이어스 (도 14b)에서 수행된다. 이들 시험의 결과는 구조 1 성분과 유사하다. 다시, 도 15에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 소다 라임 유리 전면 및 백 시트는 가혹한 시험 조건 하에서 상당한 열화를 나타낸다. 상기 중합체 백 모듈은 더 우수하지만, 여전히, 2500+ 시간에서 상당한 열화를 나타낸다. 현저하게, 저 나트륨 유리 조성물을 갖는, 상기 구현 예 PV 모듈은 3000시간까지 모든 수행 방법에서 열화가 없다는 것을 나타낸다.
본 발명의 주제를 이의 특정 구현 예를 참조하여 상세하게 기재되었지만, 본 발명에 기재된 다양한 설명이 본 발명에 기재된 다양한 구현 예의 필수 구성분인 요소에 관한 이들 설명으로만 한정되는 것은 아니다. 첨부된 청구항은 다양한 본 발명의 범주에 상응하고, 본 발명의 범위를 유일하게 대표한다. 더욱이, 변경 및 변화는 첨부된 청구항에 한정된 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 가능하다. 좀더 구체적으로는, 본 발명의 몇몇 관점이 바람직하거나 또는 바람직한 장점으로 본 발명에서 확인되었을지라도, 청구된 발명 및 개시는 이들 관점에 제한되는 것은 아니다.
11A: 하부 유리 시트 36: 대지 전위
38: 양의 또는 음의 전위
100, 800, 500, 1000: 광기전력 모듈:
101: 패키지 401: 광기전력 모듈
500, 501: 광기전력 모듈의 특색

Claims (11)

  1. 광기전력 모듈로서,
    (a) 나트륨이 없고, 알칼리가 없는 유리 시트를 포함하는 제1 외부 보호층;
    (b) 나트륨이 없고, 알칼리가 없는 유리 시트를 포함하는 제2 외부 보호층;
    (c) 상기 제1 및 제2 외부 보호층 사이에 적어도 하나의 결정질 실리콘 광기전력 구조체; 및
    (d) 부가적인 유리 층을 포함하고,
    여기서
    상기 제1 외부 보호층의 조성물은 SiO2, Al2O3, 및 B2O3를 포함하고, 나트륨이 없고, 알칼리가 없으며;
    상기 제2 외부 보호층의 조성물은 SiO2, Al2O3, 및 B2O3를 포함하고, 나트륨이 없고, 알칼리가 없으며;
    상기 부가적인 유리 층은 Na-계 유리를 포함하고, 상기 제1 및 제2 외부 보호층의 두께 및 강성보다 더 큰 두께 및 강성을 갖는 것으로 특징지어지며; 및
    상기 부가적인 유리 층은 제1 외부 보호층 및 제2 외부 보호층 중 선택된 하나에 의해 광기전력 구조체로부터 분리되며; 및
    상기 광기전력 모듈은 상기 부가적인 유리 층 및 상기 선택된 외부 보호층 사이에 광기전력 구조체-없는 존(structure-free zone)을 한정하는, 광기전력 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광기전력 모듈은 적어도 하나의 결정질 실리콘 태양 전지 웨이퍼를 포함하는 실질적으로 밀봉된 공동을 형성하기 위해 상기 제1 및 제2 외부 보호층 사이 및 가장자리를 따른 밀봉을 더욱 포함하는 광기전력 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부 보호층의 유리 시트는 0.2 mm-1 내지 0.9 mm-1의 β-OH 값을 갖는 광기전력 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부 보호층의 유리 시트의 적어도 하나는 20 Å 이하의 평균 표면 조도 (Ra)를 가지며, 여기서 상기 유리 시트는 연마되지 않은 광기전력 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부 보호층의 유리 시트 중 적어도 하나는 수학식 W=D/L2에 의해 기재된 바와 같은, 0.5 micrometer/㎠ 미만의, 곡률 변형, W를 가지며, 여기서 D는 ㎛의 유리 시트의 최대 곡률이고, L은 cm의 유리 시트의 대각선 길이인 광기전력 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부 보호층의 유리 시트 중 적어도 하나는 1.8 mm 이하의 두께를 갖는 광기전력 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부 보호층의 유리 시트 중 적어도 하나는 0.5 mm 이하의 두께를 갖는 광기전력 모듈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    0.5 mm 이하의 두께를 갖는 상기 제1 및 제2 외부 보호층의 유리 시트는 롤-대-롤 조건 하에서 가공될 수 있는 광기전력 모듈.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부 보호층의 유리 시트 중 적어도 하나는 0 초과 내지 1 wt% CeO2, Fe2O3, 또는 TiO2를 포함하는 광기전력 모듈.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부 보호 층의 유리 시트 중 적어도 하나는 3 mm/cm2 이하의 휨 변형(warp deformation)을 갖는 광기전력 모듈.
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