KR20120049265A - 텍스처된 투명판 및 그러한 판의 제조 방법 - Google Patents

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미첼 시아보니
파트리크 게아우트
볼프강 안드레아스 노지츠카
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 면(3) 상에 면(3)의 유사 평면(π)에 대해 융기된 복수의 기하학적 패턴(5)에 의해 텍스처된 하나 이상의 영역을 포함하고, 각 패턴은 패턴의 기부로부터 상부까지 면(3)으로부터의 거리에 따라 감소하는, 유사 평면(π)에 평행한 단면을 가지는 일체형 투명판(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 유사 평면(π)에 대한 경사각(α8)이 30° 미만인 텍스처된 영역의 대역(8)의 면적(S8)은 텍스처된 영역의 총 면적(S1)의 35％ 미만이다.

Description

텍스처된 투명판 및 그러한 판의 제조 방법 {TEXTURED TRANSPARENT PLATE AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A PLATE}
본 발명은 적어도 하나의 면 상에 이 면의 유사 평면(general plane)에 대해 양각(relief)된 복수의 기하학적 특징부를 포함하는 투명판에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 투명판 및 복사선(radiation)을 수집 또는 방출할 수 있는 소자를 포함하는 조립체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 투명판의 제조 방법에 관한 것이다.
복사선을 수집할 수 있는 소자는, 특히 복사선에 기인하는 에너지를 수집하여 전기 에너지로 전환할 수 있는 소자, 예컨대 광전지이다. 복사선을 방출할 수 있는 소자는, 특히 전기 에너지를 복사선으로 전환할 수 있는 소자, 예컨대 OLED(유기 발광 다이오드)이다.
통상적으로, 광발전 모듈 또는 OLED 장치는 전방 기판(또는 유리 기능을 갖는 기판)으로서 에너지 전환 소자, 즉 광전지 또는 OLED 구조체를 기계적으로 보호하면서 이들 에너지 전환 소자를 향하는 또는 그로부터 나오는 복사선의 양호한 투과를 허용하는 투명판을 포함한다. 이 투명판은 특히 매우 낮은 철 산화물 함량을 갖는 투명 유리, 바람직하게는 클리어 또는 익스트라-클리어 유리, 예를 들어 쌩-고벵 글래스에 의해 시판되는 유리 "다이아먼트(DIAMANT)" 또는 유리 "알바리노(ALBARINO)"로 이루어질 수 있다.
광발전 모듈 또는 OLED 장치의 에너지 전환 효율을 증가시키는 한 방법은, 광발전 모듈의 경우에는 공기로부터 또는 OLED 장치의 경우에는 장치의 내부로부터 판 상에 입사하는 복사선의 반사를 제한함으로써 전방 기판을 형성하는 판의 투명도 특성을 개선시키는 것이다. 이를 위해, 면의 유사 평면에 대해 양각된 복수의 오목한 또는 볼록한 기하학적 특징부를 제공함으로써, 적어도 에너지 전환 소자로부터 먼 쪽을 향하는 판의 면을 텍스처링하는 것이 알려져 있다. 본 발명의 의미 내에서, 텍스처된 면의 유사 평면은 특징부의 부분을 형성하지 않는 이 면의 지점 또는 인접하는 특징부의 경우에는 특징부들 사이의 접합부의 지점을 포함하는 평면이다. 특징부는 특히 각뿔 또는 원뿔, 또는 선호되는 종방향을 갖는 특징부, 예를 들어 홈(groove) 또는 리브(rib)일 수 있다. 그러나, 에너지 전환 장치의 전방 기판으로서 종래 기술의 텍스처된 판의 사용으로 인한 효율의 증가는 여전히 한계가 있다. 이것은 특허 출원 WO-A-03/046617, WO-A-2005/111670 및 WO-A-2007/015019에 기재된 바와 같이, 특히 압연에 의한 통상적인 텍스처링 기술이 현재 완벽한 기하학적 구조를 갖는 특징부가 형성됨을 허용하지 않기 때문이다.
판 상에 입사되는 복사선에 대해 최적화된 투명도 특성을 갖고, 특히 광발전 모듈 또는 OLED 장치와 같은 에너지 전환 장치에 전방 기판으로서 통합될 경우, 장치의 에너지 전환 소자를 향해 또는 그로부터 판 상에 입사되는 복사선의 투과를 최적화할 수 있게 하여, 종래 기술의 장치에 비해 이 장치의 효율을 증가시킬 수 있게 하는 투명판을 제공함으로써 본 발명이 보다 구체적으로 극복하려고 하는 것은 바로 상기 단점이다.
이를 위해, 본 발명의 한 주제는, 투명판의 면들 중 적어도 하나 상에 상기 면의 유사 평면에 대해 양각된 복수의 기하학적 특징부에 의해 텍스처된 하나 이상의 영역을 포함하고, 각 특징부는 특징부의 기부로부터 피크까지 판의 상기 면으로부터의 거리에 따라 줄어드는, 유사 평면에 평행한 단면을 갖고, 유사 평면에 대한 경사각이 30° 미만인 텍스처된 영역의 대역의 면적은 텍스처된 영역의 총 면적의 35％ 미만을 나타내고,
- (i) 각 특징부의 두께 대 판의 두께의 비(ρ)는 0.2 이상인 소정 값을 가지고, 판의 두께는 4.5 mm 내지 8 mm의 범위 내이거나, 또는
- (ii) 판의 두께는 3 mm 내지 8 mm의 범위 내에 있는 소정 값을 가지고, 각 특징부의 두께 대 판의 두께의 비(ρ)는 0.3 이상인 것을 특징으로 하는 모노리식(monolithic) 투명판이다.
본 발명의 의미 내에서, 투명판은 적어도 이 판이 전방 기판으로서 통합되도록 의도되는 장치의 에너지 전환 소자의 사용 파장 범위 또는 에너지 전환 소자에 의해 방출되는 파장 범위에서 투명한 판이다. 예를 들어, 다결정질 실리콘을 기반으로 하는 광전지를 포함하는 광발전 모듈의 경우에, 판은 유리하게는 400 nm 내지 1200 nm의 파장 범위에서 투명하다. 또한, 본 발명의 틀 내에서, 판은 특징부와 판이 단일체를 형성한다는 의미에서 모노리식이고, 특징부는 예를 들어 판을 주조하는 동안 판의 국부 표면 변형에 의해 또는 판의 압연에 의해 형성된다. 따라서, 판의 특징부는 판과 동일한 화학적 조성을 가진다. 또한, 본 발명의 의미 내에서, 평면에 대해 양각된 특징부는 이 평면에 대해 돌출하거나 또는 오목한 특징부이다.
본 발명에 따른 판의 다른 유리한 특징에 따르면, 본 발명은 하기 특징들을 개별적으로 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합으로 실시할 수 있다:
- 각 특징부는, 특징부의 피크를 통과하고 유사 평면에 수직인 적어도 하나의 평면을 따른 단면에서, 유사 평면에 대해 영이 아닌 평균 경사각으로 각각 경사진 2개의 면에 의해 경계지어지고, 상기 유사 평면에 대한 경사각이 30° 미만인 텍스처된 영역의 대역이 특징부의 한 면과 특징부의 다른 면 또는 인접하는 특징부의 면 사이에 연결 대역을 형성함;
- 판은 3 mm 내지 8 mm의 두께를 가짐;
- 각 특징부는 0.5 mm 이상의 두께를 가짐;
- 유사 평면에 대한 특징부의 각 변의 평균 경사각은 40° 내지 65°, 바람직하게는 45° 내지 60°임;
- 각 특징부의 두께 대 판의 두께의 소정 비(ρ)에 대해서, 판의 두께는 판의 상기 면 상에 입사하는 복사선의 판을 통한 최대 투과에 대응하는 최적 값을 가짐;
- 조건 (i)이 충족될 경우, 각 특징부의 두께 대 판의 두께의 비(ρ)는 0.25 이상임;
- 조건 (i)이 충족될 경우, 각 특징부의 두께 대 판의 두께의 비(ρ)는 0.3 이상임;
- 판은 유리, 바람직하게는 클리어 또는 익스트라-클리어 유리로 이루어짐;
- 판은 투명 중합체로 이루어짐;
- 특징부들은 인접함;
- 특징부들은 서로 동일함;
- 특징부들은 면 위에 무작위로 분포됨;
- 특징부들은 영이 아닌 정점 반각을 갖는 각뿔 또는 원뿔임;
- 각 특징부의 기부는 5 mm 이하의 직경을 갖는 원 내에 형성됨;
- 특징부들은 홈 또는 리브임;
- 판은 압연에 의해 형성됨;
- 판은 주조에 의해 형성됨.
본 발명의 다른 주제는, 상기 투명판 및 복사선을 수집 또는 방출할 수 있는 소자를 포함하고, 소자는 판을 통과한 복사선을 수집하거나 또는 판을 통해 복사선을 방출할 수 있도록 판에 대해 위치되고, 판의 텍스처된 면은 소자로부터 먼 쪽을 향하는 조립체이다.
마지막으로, 본 발명의 또 다른 주제는 투명 물질로 이루어진 판의 적어도 한 면 상에, 면의 유사 평면에 대해 양각된 기하학적 특징부를 형성하면서 각 특징부의 두께를 최대화하는 것을 포함하는 상기 판의 제조 방법이다.
유리하게는, 특징부는 판을 압연함으로써 형성된다.
별법으로서, 특징부는 판을 주조함으로써 형성될 수 있다.
제조 방법의 제1 별법에 따르면, 소정 주기의 특징부에 대해서, 각 특징부의 깊이는 면의 유사 평면에 대해 특징부의 면의 평균 경사각을 최대화함으로써 최대화된다.
제조 방법의 제2 별법에 따르면, 면의 유사 평면에 대해 각 특징부의 면의 소정 평균 경사각에 대해서, 각 특징부의 깊이는 특징부의 주기를 최대화함으로써 최대화된다.
본 발명의 특징 및 이점은 단지 예시적으로 주어진, 본 발명에 따른 판 및 조립체의 3개의 실시양태에 대한 이하의 설명에 의해서 및 첨부된 도면을 참조하여 명확해질 것이다.
- 도 1은 본 발명의 제1 실시양태에 따른 텍스처된 투명판의 사시도를 도시한 것이다.
- 도 2는 전방 기판으로서 도 1의 판을 포함하는 광발전 모듈의 부분 개략 단면을 도시한 것이다.
- 도 3은 전방 기판으로서 본 발명의 제2 실시양태에 따른 텍스처된 투명판을 포함하는 광발전 모듈의, 도 2에 도시된 단면과 유사한 단면을 도시한 것이다.
- 도 4는 전방 기판으로서 본 발명의 제3 실시양태에 따른 텍스처된 투명판을 포함하는 광발전 모듈의, 도 2에 도시된 단면과 유사한 단면을 도시한 것이다.
- 도 5는 전방 기판으로서 도 2 내지 도 4의 판과 동일한 유리 매트릭스를 갖는, 종래 기술의 텍스처된 투명판을 포함하는 광발전 모듈의, 도 2에 도시된 단면과 유사한 단면을 도시한 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 제1 실시양태에서, 본 발명에 따른 투명판(1)은 그의 면(3) 중 하나 상에 인접하는 각뿔형 특징부(5)의 어레이로 이루어진 볼록한 텍스처를 포함하는, 압연되어 패터닝된 익스트라-클리어 투명 유리판이다.
도 1에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 면(3)의 각뿔형 특징부(5)는 파형선(L)을 따라 정렬된다. 본 발명의 의미 내에서, 특징부(5)의 정렬선(L)은 일렬로 서로 인접하게 위치된 각뿔형 특징부들의 연속하는 동일 면에 의해 형성된 선이다. 도 1에 도시된 실시양태에서, 각 정렬선(L)을 따른 연속 각뿔형 특징부(5)의 면의 길이 방향은 단계적으로 변형된다. 따라서, 정렬선(L)의 파형을 생성하는 개별 각뿔형 특징부의 면들의 방향 변동은 정렬선(L)의 대략적인 또는 전체 방향으로 겹쳐진다. 출원 WO-A-2006/134301에 교시된 바와 같이, 면(3) 위의 각뿔형 특징부(5)의 그러한 무작위 분포는, 각 개별 반사각에 대한 판(1)의 반사의 평균 절대 강도를 줄이는 것과 반사 방향과 비반사 방향 사이의 확연한 전이를 회피하는 것을 가능하게 한다. 이것의 결과는 판(1)이 더 균일한 외관을 가지고 표면 반사(glare)의 위험을 최소화하는 것이다.
도 2는 전방 기판으로서 판(1)을 포함하는 본 발명에 따른 광발전 모듈(10)을 부분적으로 및 개략적으로 도시한 것이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 텍스처(5)가 제공된 판(1)의 면(3)은 복사선이 모듈(10) 상에 입사되는 쪽에 있다. 이 실시양태에서, 전방 면(3)의 판(1)의 반대쪽 면(4)은 전체적으로 편평하고 하나 이상의 광전지(9)와 마주하게 위치된다.
전지 상에 입사하는 복사선에 기인하는 에너지를 전기 에너지로 전환할 수 있게 하는 상기 또는 각 광전지(9)의 흡수층은, 특히 비정질 또는 미세결정질 실리콘에 기반하거나 또는 카드뮴 텔루라이드에 기반하는 박막일 수 있다. 이 경우, 알려진 바와 같이 상기 또는 각 박막 전지(9)는 판(1)의 면(4)에서 시작하여 하기의 연속하는 다층 스택을 포함한다:
- 전지의 전방 전극을 형성하는, 특히 투명 도전성 산화물(TCO; Transparent Conductive Oxide)에 기반하는 전기 도전성 투명층;
- 흡수층;
- 전지의 후방 전극을 형성하는 전기 도전성 층.
실제로, 상기 또는 각 전지(9)는 모듈(10)의 전방 기판(1)과 후방 기판(비도시) 사이에 유지된다.
별법으로서, 상기 또는 각 전지(9)의 흡수층은 구리, 인듐 및 셀레늄을 포함하며(CIS 흡수층으로 나타냄), 여기에 선택적으로 갈륨(CIGS 흡수층), 알루미늄 또는 황이 첨가될 수도 있는 황동석 화합물의 박막일 수 있다. 이 경우, 상기 또는 각 박막 전지(9)는 상기 다층 스택과 유사한 다층 스택을 포함하고, 조립 시 모듈(10)의 양호한 응집을 위해 전지(9)의 전방 전극과 판(1)의 면(4) 사이에 중합체 적층 간층(비도시)이 추가로 위치한다. 적층 간층은 특히 폴리비닐 부티랄(PVB) 또는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)로 이루어질 수 있다.
또 다른 별법에 따르면, 상기 또는 각 전지(9)는 p-n 결합을 형성하는 다결정질 또는 단결정질 실리콘 웨이퍼로 제조될 수 있다.
도 3 내지 도 5는 전방 기판으로서 각각 본 발명의 제2 실시양태에 따른 투명판(101), 본 발명의 제3 실시양태에 따른 투명판(201), 및 종래 기술에 따른 투명판(301)을 포함하는 광발전 모듈(110, 210, 310)을 도시한 것이다. 판(101, 201, 301)은 판(1)의 유리와 동일한 조성의 익스트라-클리어 투명 유리로 이루어지고, 모듈(10)의 광전지(9)와 유사한 하나 이상의 광전지(109, 209 또는 309)의 상부에 위치된다. 각각의 판(101, 201, 301)은 기부가 평행사변형이고 정점 반각이 영이 아닌 복수의 인접하는 각뿔형 특징부(105, 205 또는 305)로 이루어진, 판(1)의 텍스처와 유사한 각뿔형 텍스처가 제공된, 복사선이 모듈 상에 입사하는 쪽에 있도록 의도된 전방 면(103, 203 또는 303)을 포함한다.
종래 기술에 따른 판(301)의 각각의 각뿔형 특징부(305)는 기부로서 변 길이가 2 mm인 평행사변형 및 대략 45°의 정점 반각을 가진다. 따라서, 각각의 각뿔형 특징부(305)는 4개의 면(307)으로 경계지어지고, 각 면은 텍스처된 면(303)의 유사 평면(π)에 대해 대략 45°의 경사각(α307)으로 경사진다. 각 특징부(305)는 판(301)과 그의 텍스처의 총 두께(e301)가 4 mm이도록 유사 평면(π)에 대해 돌출된 1 mm의 두께(e305)를 가진다.
본 발명의 제1 실시양태에 따른 판(1)의 각각의 각뿔형 특징부(5)는 4개의 면(7)으로 경계지어지고, 각 면은 텍스처된 면(3)의 유사 평면(π)에 대해 경사각(α7)으로 경사진다. 제1 실시양태의 판(1)은, 한편으로는 4 mm의 두께(e301) 대신 그의 텍스처를 포함하여 6 mm의 총 두께(e1)를 가지고, 다른 한편으로는 각각의 원뿔형 특징부(5)가 1 mm의 두께(e305) 대신 면(3)의 유사 평면(π)에 대해 돌출된 1.5 mm의 두께(e5)를 가지는 점에서 종래 기술에 따른 판(301)과는 다르다. 따라서, 판들(1, 301)은 특징부 두께(e5, e305) 대 판 두께(e1, e301)의 동일한 비(ρ=0.25)를 가진다. 도 2와 도 5의 비교는 판(1)의 각 특징부(5)의 기부는 판(301)의 특징부(305)의 기부, 즉 변 길이가 2 mm인 평행사변형 기부와 동일한 치수를 가지지만 각 특징부(5)의 정점 반각은 판(301)의 특징부(305)의 45° 대신 대략 33°임을 나타낸다. 바꾸어 말하면, 특징부의 동일한 주기(p5, p305) 동안, 제1 실시양태에 따른 판(1)의 각 특징부(5)의 두께(e5)는, 특징부(305)의 면(307)의 경사각(α307)에 대해 특징부(5)의 면(7)의 경사각(α7)을 증가시킴으로써 종래 기술에 따른 판(301)의 각 특징부(305)의 두께(e305)에 대해 증가되었다.
마찬가지로, 제2 실시형태에 따른 판(101)의 각각의 각뿔형 특징부(105)는 4개의 면(107)에 의해 경계지어지고, 각 면은 텍스처된 면(103)의 유사 평면(π)에 대해 경사각(α107)으로 경사진다. 제1 실시형태에서와 같이, 판(101)은 종래 기술에 따른 판(301)에서와 같은 4 mm의 판 두께(e301) 대신 그의 텍스처를 포함하여 6 mm의 총 두께(e101)를 가지고, 판(101)의 각각의 각뿔형 특징부(105)는 종래 기술에 따른 판(301)의 특징부(305)에서와 같은 1 mm의 두께(e305) 대신 면(103)의 유사 평면(π)에 대해 돌출된 1.5 mm의 두께(e105)를 가진다. 따라서, 판들(101, 301)은 특징부 두께(e105, e305) 대 판 두께(e101, e301)의 동일한 비(ρ=0.25)를 가진다. 도 3과 도 5의 비교는 각 특징부(105)의 정점 반각이 판(301)의 특징부(305)의 정점 반각과 동일하게 대략 45°이지만 각 특징부(105)의 기부가 판(301)의 특징부(305)에서와 같은 2 mm 대신 3 mm의 변 길이를 가짐을 나타낸다. 바꾸어 말하면, 양각된 특징부의 면(107, 307)의 동일한 경사각(α107, α307)에 대해서, 제2 실시양태에 따른 판(101)의 각 특징부(105)의 두께(e105)는 특징부(305)의 주기(p305)에 대해 특징부(105)의 주기(p105)를 증가시킴으로써 종래 기술에 따른 판(301)의 각 특징부(305)의 두께(e305)에 대해 증가되었다.
제3 실시양태에 따른, 도 4에 도시된 판(201)은 각각의 각뿔형 특징부(205)가 1 mm의 두께(e205) 대신 면(203)의 유사 평면(π)에 대해 돌출된 1.2 mm의 두께(e205)를 가지고, 그의 텍스처를 포함하여 판(201)의 총 두께(e201)가 판(301)의 두께(e301)와 동일하게 4 mm라는 점에서 종래 기술에 따른 판(301)과는 다르다. 따라서, 동일한 두께(e201, e301)의 판에 대해서, 판(201)의 특징부(205)의 두께(e205) 대 판(201)의 두께(e201)의 비(ρ)는 종래 기술에 따른 판(301)에서와 같은 0.25 대신 0.3이다. 판(201)의 각각의 각뿔형 특징부(205)는 4개의 면(207)에 의해 경계지어지고, 각 면은 텍스처된 면(203)의 유사 평면(π)에 대해 경사각(α207)으로 경사진다. 도 4와 도 5의 비교는 판(201)의 각 특징부(205)의 기부가 판(301)의 특징부(305)의 기부, 즉 2 mm의 변 길이의 평행사변형 기부와 동일한 치수를 가지지만, 각 특징부(205)의 정점 반각이 판(301)의 특징부(305)에서와 같은 45° 대신 대략 40°임을 나타낸다. 바꾸어 말하면, 동일한 주기(p205, p305)의 특징부에 대해서, 제3 실시양태에 따른 판(201)의 각 특징부(205)의 두께(e205)는 특징부(305)의 면(307)의 경사각(α307)에 대해 특징부(205)의 면(207)의 경사각(α207)을 증가시킴으로써 종래 기술에 따른 판(301)의 각 특징부(305)의 두께(e305)에 대해 증가되었다.
유리하게는, 본 발명에 따른 판의 텍스처는 원래 편평했던 유리판의 표면을 압연함으로써 제조되고, 유리는 그의 표면 상에 형성될 텍스처의 역 형상을 갖는, 금속 롤러와 같은 고체 물건을 사용하여 변형될 수 있는 온도로 가열된다. 별법으로서, 텍스처는 주조에 의해 얻을 수 있다.
이들 2가지 텍스처링 기술, 압연 및 주조로는, 요망되는 텍스처가 예를 들어 각뿔형 또는 원뿔형 특징부 또는 삼각형 또는 사다리꼴 단면의 홈 또는 리브 형상의 특징부의 경우와 같이 편평한 면 및 예각을 갖는 특징부를 포함할 때, 형성된 특징부는 완벽한 기하학적 형상을 가지지 않는다. 따라서, 이들 다양한 유형의 특징부에 대해서, 각 특징부의 피크 및 각 특징부의 측면에 있는 밸리는 도 2 내지 도 5에 각뿔형 특징부에 대해서 개략적으로 도시된 바와 같이 곡률반경 R 및 r로 둥글게 된다. 텍스처의 피크 및 밸리의 곡률반경 R 및 r은 압연 또는 주조에 의한 특정 제조 조건으로 인해 양각된 특징부의 두께에 따라 크게 변동되지 않는다. 압연에 의한 제조 조건은 텍스처의 피크의 곡률반경 R이 텍스처의 밸리의 곡률반경 r보다 더 크게 한다.
각 지점에서 유사 평면(π)에 대한 경사각(α8, α108, α208, α308)이 30° 미만인 판(1, 101, 201 또는 301)의 특징부(5, 105, 205, 305)의 한 면(7, 107, 207, 307)과 특징부의 다른 면 또는 인접하는 특징부의 면 사이의 연결 대역은 (8), (108), (208), (308)로 나타낸다. 이들 연결 대역(8, 108, 208, 308)은 판의 각뿔형 텍스처(5, 105, 205 또는 305)의 둥글게 된 피크 및 밸리에 대응한다. 텍스처된 면(303)의 유사 평면(π)에 대한 경사각(α308)이 30° 미만인 종래 기술에 따른 판(301)의 연결 대역(308)의 면적(S308) 대 판(301)의 텍스처된 총 면적(S301)의 비는 약 36％이다. 비교로, 텍스처된 면(3, 103, 203)의 유사 평면(π)에 대한 경사각(α8, α108, α208)이 30° 미만인 본 발명에 따른 각 판(1, 101 또는 201)의 연결 대역(8, 108, 208)의 면적(S8, S108, S208) 대 판의 텍스처된 총 면적(S1, S101, S201)의 비는 30％ 미만이다. 이러한 비의 감소는, 본 발명에 따른 판(1, 101, 201)에 있어서, 종래 기술에 따른 판(301)의 특징부(305)의 두께(e305)에 대해 그의 특징부(5, 105, 205)의 두께(e5, e105, e205)를 증가시킴으로써 얻어진다. 도 2 내지 도 5에서, 면적들(S8, S108, S208, S308 및 S1, S101, S201, S301)은 매우 개략적으로 점선으로 도시되어 있다.
별법으로서, 연결 대역(8, 108, 208, 308)은 각 지점에서 유사 평면(π)에 대한 경사각(α8, α108, α208, α308)이 40° 미만인 판의 특징부의 한 면(7, 107, 207, 307)을 특징부의 다른 면 또는 인접하는 특징부의 면과 연결하는 대역으로서 정의될 수 있다. 이 정의에 따르면, 텍스처된 면(303)의 유사 평면(π)에 대한 경사각(α308)이 40° 미만인 종래 기술에 따른 판(301)의 연결 대역(308)의 면적(S308) 대 판(301)의 텍스처된 총 면적(S301)의 비가 약 60％인 반면, 텍스처된 면(3, 103, 203)의 유사 평면(π)에 대한 경사각(α8, α108, α208)이 40° 미만인 본 발명에 따른 각 판(1, 101, 201)의 연결 대역(8, 108, 208)의 면적(S8, S108, S208) 대 판의 텍스처된 총 면적(S1, S101, S201)의 비는 45％ 미만이다.
아래의 표 1은 판(1, 101, 201, 301)의 표면 구조의 광학적 시뮬레이션에 의해 측정된, 기준 광발전 모듈의 효율에 대한 모듈(10), 모듈(110), 모듈(210) 및 모듈(310)의 0° 입사각에서의 효율(ε10(0°), ε110(0°), ε210(0°), ε310(0°)), 및 각각 모든 입사각에서의 연간 전체 효율(ε10, ε110, ε210, ε310)의 증가를 나타낸다. 기준 모듈은 그의 전방 기판이 텍스처된 판(1, 101, 201 및 301)과 동일한 유리 조성을 갖는 텍스처되지 않은 투명판인 점에서만 모듈(10, 110, 210, 310)과 다르다. 연간 전체 효율(ε10, ε110, ε210, ε310)에 대한 결과는 남향으로 수평에 대해 약 35°의 각도로 기울여 위치시킨 모듈에 대응하는 독일 쾰른에서의 직접 조명 데이터를 사용하여 얻었다. 표 1에 나타낸 효율값은 복사선의 확산 특성을 고려하지 않고 시뮬레이션에 의해 측정한 것이어서, 실제 효율값은 더 커질 수 있다.
Figure pct00001
시뮬레이션을 행할 때 이하와 같이 가정했다:
- 판(1, 101, 201, 301) 및 기준 모듈의 판은 쌩-고벵 글라스에 의해 시판되는 알바리노 조성을 갖는 동일한 유리로 이루어짐;
- 모듈(10, 110, 210, 310) 및 기준 모듈 상에 입사되는 복사선은 표준 태양 스펙트럼에 대응하는 에너지 분포를 가짐;
- 수집되는 전자의 개수 대 전지에 도달하는 광자의 개수의 비에 대응하는, 입사되는 복사선의 파장의 함수로서의 광전지(9, 109, 209, 309) 및 기준 모듈의 효율의 평가는 다결정질 실리콘에 기반하는 광전지를 참조하여 취하지만, 이 판의 텍스처링에 기인하는 판의 투과 특성의 개선은 판 상에 입사되는 복사선의 파장에 크게 좌우되지 않기 때문에 다른 유형의 광전지에 이 결과를 적용할 수 있다.
표 1의 데이터는 본 발명에 따른 모듈(10, 110, 210) 각각의 연간 전체 효율(ε10)의 증가가 종래 기술에 따른 모듈(310)의 연간 전체 효율(ε310)의 증가보다 약 1％ 더 큼을 나타낸다.
텍스처되지 않은 판에 대한 텍스처된 판의 투과도의 증가를 허용하는 기본 메커니즘의 분석은, 에너지 전환 장치의 효율의 증가가 텍스처된 판의 특징부의 두께를 증가, 심지어 최대화함으로써 최대화될 수 있는 이유를 이론적으로 설명할 수 있게 한다.
텍스처된 판의 투과도의 증가를 허용하는 첫 번째 기본 메커니즘은, 판의 양각된 특징부 상에서의 다중 반사를 통해 입사되는 복사선을 트래핑하는 것이다. 도 2 내지 도 5에서 명확한 바와 같이, 작은 입사각으로 판(1, 101, 201, 301) 상에 입사되는 복사선(Ei)에 대해서, 텍스처된 면(3, 103, 203, 303)의 양각된 특징부(5, 105, 205, 305) 상에서 다중 반사가 발생하며, 이것이 복사선이 판 내로 진입할 가능성(Et1, Et2)을 더 크게 하여 텍스처되지 않은 판의 편평한 면에 대해 판(1, 101, 201, 301)의 텍스처된 면(3, 103, 203, 303) 상에서의 반사를 줄인다.
그러나, 특징부(5, 105, 205, 305)는 완벽한 각뿔이 아니라 반대로 둥글기 때문에, 이 다중 반사 현상은 텍스처된 면(3, 103, 203, 303)의 모든 대역에서 발생하지는 않는다. 특히, 각뿔형 텍스처(5, 105, 205, 305)의 둥근 피크 및 밸리에 대응하는 연결 대역(8, 108, 208, 308)에서, 도 2 내지 도 5의 좌측에 위치된 화살표 Er1에 의해 도시된 바와 같이, 상기 입사되는 복사선의 트래핑 현상은 발생하지 않는다. 결론적으로, 판을 통해 입사되는 복사선의 투과도를 증가시키기 위해서, 이들 연결 대역(8, 108, 208, 308)의 면적은 판의 텍스처된 총 면적에 비해 감소되어야 한다. 본 발명에 따른 판(1, 101, 201)의 상기 예에서, 이러한 연결 대역의 면적의 감소는, 2개의 이웃하는 연결 대역 사이의 각 특징부의 면적, 즉 다중 반사에 참여하는 특징부의 표면적이 더 커지도록 종래 기술에 따른 판의 특징부에 비해 판의 특징부의 두께를 증가시킴으로써 얻어진다.
또한, 복사선은 판(1, 101, 201, 301)에 진입한 후 판과 전지(9, 109, 209, 309) 또는 선택적인 적층 간층 사이의 경계에서 반사되고, 특징부(5, 105, 205, 305)의 면 상에서의 반사에 의해 다시 한번 트래핑되어 더 큰 부분의 복사선이 판을 통해 투과된다. 따라서, 이 2차 복사선 트래핑을 통해 텍스처되지 않은 판에 비해 텍스처된 판의 반사에 의한 손실은 더욱더 감소된다. 여기서 다시, 판의 텍스처된 총 면적에 대한 연결 대역(8, 108, 208, 308)의 면적의 감소 또는 바꾸어 말하면 특징부 상에서의 다중 반사에 참여하는 각 특징부의 면적의 증가는 복사선의 2차 트래핑 및 판을 통한 그의 투과도를 증가시킨다.
텍스처된 판의 투과도의 증가를 허용하는 두 번째 기본 메커니즘은, 45° 초과의 큰 입사각으로 판에 입사하는 복사선(Fi)에 대해서, 특징부(5, 105, 205, 305)의 면 상의 복사선의 입사각은 편평한 표면 상의 입사각보다 작다. 예를 들어, 정점 반각이 45°인 각뿔형 특징부에서는, 심지어 둥글게 된 경우에도 편평한 표면 상에 0 내지 90°로 변하는 각도로 입사하는 복사선(Fi)은 -45° 내지 +45°의 입사각으로 텍스처(5, 105)의 표면에 부딪힌다. 90°에 근접하는 큰 입사각이 공기/유리 계면에서의 반사에 유리하기 때문에, 0° 내지 90° 범위의 입사각을 -45° 내지 +45° 범위의 입사각으로 대체하는 것은 반사를 실질적으로 감소시킨다. 따라서, 연결 대역(8, 108, 208, 308), 즉 판에서 평면(π)에 대해 가장 작은 경사를 갖는 대역의 면적의, 판의 텍스처된 총 면적에 대한 감소는 또한 이 두 번째 메커니즘에 의해 판을 통한 투과도의 증가를 허용한다.
판의 연결 대역의 면적(S8, S108, S208) 대 텍스처된 총 면적(S1, S101, S201)의 비가 종래 기술에 따른 판의 비에 비해 감소된 본 발명에 따른 판이 판 상에 입사하는 복사선의 투과에 대한 최적화된 특성을 가짐은 표 1 및 상기 이론적 설명으로부터 명확하다. 결론적으로, 그러한 판은 전방 기판으로서 광발전 모듈에 통합될 경우, 그 모듈의 효율을 종래 기술에 따른 모듈의 효율에 비해 실질적으로 개선시킨다.
텍스처된 판을 통한 투과도의 개선은 본 발명에 따라 판의 특징부의 유용한 표면적, 즉 복사선을 수용하고 투과시키는 데 유용한 특징부의 면적을 증가시킴으로써 얻어지며, 이것은 다중 반사에 의해서든 또는 특징부의 표면에 의해 보여지는 입사각을 감소시키는 것에 의해서든 상관없다. 그렇게 함으로써, 둥근 연결 대역에 대응하는 판의 텍스처된 총 면적의 백분율은 감소되고, 텍스처된 판의 특징부의 프로파일은 완벽한 기하학적 구조에 접근한다.
특징부의 유용한 면적을 증가시키기 위해서, 본 발명은, 제1 및 제2 실시양태에 나타낸 바와 같이, 각 특징부의 두께 대 판의 두께의 비(ρ)의 소정 값에 대해 종래 기술에 따른 텍스처된 판에 비해 본 발명에 따른 텍스처된 판의 두께를 증가시키는 것을 제안한다. 본 발명에 따른 텍스처된 판을 통한 복사선의 투과도가, 본 발명에 따른 판의 두께 및 따라서 판에서의 복사선의 흡수가 더 커짐에도 불구하고, 종래 기술에 따른 텍스처된 판을 통한 복사선의 투과도에 비해 개선된 것은 이들 실시양태로부터 명확하다. 사실, 본 발명자들은 특징부의 두께 및 따라서 이들 특징부의 유용한 면적의 증가에 의해 야기되는 본 발명에 따른 텍스처된 판을 통한 투과도의 증가가 특정 판 두께에서, 특히 낮은 복사선 흡수를 갖는 판 조성물에서 판의 두께의 증가에 의해 야기되는 판 내부에서의 복사선의 흡수의 증가보다 더 커지기 쉬움을 입증하였다.
소정 값의 비(ρ)에 대해서, 본 발명에 따른 텍스처된 판의 두께는 바람직하게는 판을 통한 투과도가 특징부의 두께 증가로 인해 판의 두께 증가로 인한 판 내부에서의 증가된 흡수를 가능한 한 상쇄시키는 영향을 없애는 최적 두께값, 즉 판의 텍스처된 면 상에 입사하는 복사선의 판을 통한 투과도가 최대화되는 두께값이 되도록 선택된다. 특히, 종래 기술에 따른 텍스처된 판의 비(ρ)의 통상적인 값인 0.2 이상의 소정 값의 비(ρ)에 대해서, 본 발명에 따른 텍스처된 판의 두께는 바람직하게는 4.5 mm 이상으로 선택된다. 광발전 모듈 또는 OLED 장치와 같은 에너지 전환 장치의 전방 기판으로서의 용도의 범주 내에서, 본 발명에 따른 텍스처된 판의 두께는 또한 바람직하게는 장치의 무게를 중간으로 남겨두기 위해서 8 mm 이하로 유지된다.
특징부의 유용한 면적을 증가시키기 위한 다른 방법은, 제3 실시양태에 나타낸 바와 같이, 소정 판 두께에 대해서 종래 기술에 따른 텍스처된 판의 비(ρ)에 비해 각 특징부의 두께 대 판의 두께의 비(ρ)를 증가시키는 것이다. 이어서, 복사선을 수용하고 투과시키기 위한 특징부의 유용한 면적은 각 특징부의 두께를 증가시킴으로서 증가된다. 이 경우, 예를 들어 3 mm 내지 4 mm인 통상적인 판 두께에 대해서, 본 발명에 따른 텍스처된 판의 비(ρ)는 바람직하게는 0.3≤ρ이도록 선택된다. 또한, 압연에 의해 텍스처된 유리판의 경우, 사실상 압연 공정이기 때문에 압연 공정에 사용되는 롤러에 들러붙는 유리에 대한 문제점을 회피하기 위하여 최댓값 ρ=0.5가 부과된다.
본 발명은 발명자들에 의해 통상적인 제조 방법, 즉 압연 및 주조가 양각된 특징부의 피크 및 밸리에서의 곡률반경을 야기하고, 이 곡률반경은 특징부의 두께 및 판의 두께와 무관하게 변하지 않는다는 발견에 기초한 것이다. 이들 곡률반경은 특징부의 두께 및 판의 두께에 비례하여 증가되는 것으로 생각될 수도 있다. 놀랍게도, 평균 곡률반경은 압연 또는 주조에 의한 소정 제조 방법에 대해서 항상 동일하게, 특히 압연의 경우에 곡률반경 r 및 R에 대해 약 수백 ㎛로 유지된다. 본 발명자들은 이 변하지 않는 곡률반경에 기초하여 판을 통한 투과도가 증가하는 더 효과적인 텍스처를 얻었다. 본 발명자들은 이를 위해 소정 값의 비(ρ)에 대해 판의 두께를 증가시키기로 하였다. 별법으로서, 본 발명자들은 또한 소정 값의 판 두께에 대해 비(ρ)를 증가시키는 것을 구상하였다.
본 발명은 서술되고 도시된 예에 제한되지 않는다. 특히, 본 발명에 따른 판의 텍스처는 각뿔형 특징부 이외의 특징부의 조립체에 의해 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 판의 특징부는 특히 원뿔형 또는 홈 또는 리브 같은 긴 특징부일 수 있다. 판의 텍스처가 각뿔형 또는 원뿔형 특징부로 형성되는 경우, 이들 특징부는 유리하게는 다각형 기부, 특히 삼각형, 정사각형, 직사각형, 평행사변형, 육각형 또는 팔각형 기부를 가진다. 더 일반적으로, 본 발명에 따른 판의 특징부는 특징부를 포함하는 판의 면의 유사 평면(π)에 대해 경사진 적어도 2개의 면을 포함하도록 한다. 또한, 특징부의 각 면이 반드시 평면은 아니기 때문에, 유사 평면(π)에 대한 면의 경사각은 면의 평균 표면과 평면(π) 사이에 형성된 평균 경사각으로서 정의된다.
본 발명에 따른 판의 텍스처는 또한 볼록한 텍스처 대신 오목한 텍스처일 수 있고, 이 경우 특징부는 판의 텍스처된 면의 유사 평면에 대해 오목하다. 또한, 본 발명에 따른 판의 특징부는 바람직하게는 인접하지만 또한 인접하지 않을 수도 있다. 마찬가지로, 판의 텍스처된 면 위의 특징부의 무작위 분포가 유리하지만 반드시 그래야 하는 것은 아니다. 본 발명에 따른 텍스처된 판의 특징부는 상기 실시양태에서와 같이 서로 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 판의 특징부는 판의 적절한 면의 전체 표면 위에 또는 별법으로서 이 표면의 하나 이상의 구별된 영역 위에만 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 텍스처된 판은 임의의 조성의 익스트라-클리어 투명 유리, 특히 쌩-고벵 글라스에 의해 시판되는 유리 "알바리노" 또는 익스트라-클리어 투명 플로트 유리, 예를 들어 유리 "다이아먼트"로 이루어질 수 있다. 특히, 압연에 의한 텍스처링은 유리 플로트 장치에 통합되는 텍스처된 롤러에 의해 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 텍스처된 판은 또한 유리 이외의 투명한 물질, 예를 들어 폴리카르보네이트 또는 폴리메틸 메타크릴레이트와 같은 투명한 열가소성 중합체로 이루어질 수 있다.
도시되지 않은 본 발명의 별법에 따르면, 본 발명에 따른 판은 또한 서술되고 도시된 예에서와 같이 그의 면 중 하나에만 텍스처되지 않고 양면에 텍스처될 수 있다. 마지막으로, 판 상에 입사하는 복사선의 투과도에 대해 최적화된 특성을 갖는 본 발명에 따른 텍스처된 판의 한 유리한 용도는 광발전 모듈, 열적 모듈 또는 OLED 장치와 같은 에너지 전환 장치의 전방 기판으로서의 용도이다. 그러나, 본 발명에 따른 텍스처된 판은 장식적인 글레이징 소자로서 또한 사용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 적어도 하나 면(3, 103, 203) 상에 상기 면(3, 103, 203)의 유사 평면(general plane)(π)에 대해 양각(relief)된 복수의 기하학적 특징부(5, 105, 205)에 의해 텍스처된 하나 이상의 영역을 포함하고, 각 특징부는 특징부의 기부로부터 피크까지 상기 면(3, 103, 203)으로부터의 거리에 따라 줄어드는, 상기 유사 평면(π)에 평행한 단면을 갖고, 상기 유사 평면(π)에 대한 경사각(α8, α108, α208)이 30° 미만인 텍스처된 영역의 대역(8, 108, 208)의 면적(S8, S108, S208)은 텍스처된 영역의 총 면적(S1, S101, S201)의 35％ 미만을 나타내고,
    - (i) 각 특징부(5, 105)의 두께(e5, e105) 대 판(1, 101)의 두께(e1, e101)의 비(ρ)는 0.2 이상인 소정 값을 가지고, 판(1, 101)의 두께(e1, e101)는 4.5 mm 내지 8 mm의 범위 내이거나, 또는
    - (ii) 판(201)의 두께(e201)는 3 mm 내지 8 mm의 범위 내에 있는 소정 값을 가지고, 각 특징부(205)의 두께(e205) 대 판(201)의 두께(e201)의 비(ρ)는 0.3 이상인 것을 특징으로 하는 모노리식(monolithic) 투명판(1, 101, 201).
  2. 제1항에 있어서, 각 특징부(5, 105, 205)가 특징부의 피크를 통과하고 상기 유사 평면(π)에 수직인 하나 이상의 평면을 따른 단면에서, 상기 유사 평면(π)에 대해 영이 아닌 평균 경사각(α7, α107, α207)으로 각각 경사진 2개의 면(7, 107, 207)에 의해 경계지어지고, 상기 유사 평면(π)에 대한 대역의 경사각(α8, α108, α208)이 30° 미만인 텍스처된 영역의 대역(8, 108, 208)이 특징부의 한 면(7, 107, 207)과 특징부의 다른 면 또는 인접하는 특징부의 면 사이에 연결 대역(8, 108, 208)을 형성하는 것을 특징으로 하는 투명판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유사 평면(π)에 대한 특징부(5, 105, 205)의 각 면(7, 107, 207)의 평균 경사각(α7, α107, α207)이 40° 내지 65°, 바람직하게는 45° 내지 60°인 것을 특징으로 하는 투명판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각 특징부(5, 105, 205)가 0.5 mm 이상의 두께(e5, e105, e205)를 갖는 것을 특징으로 하는 투명판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각 특징부(5, 105, 205)의 두께(e5, e105, e205) 대 판(1, 101, 201)의 두께(e1, e101, e201)의 비(ρ)의 소정 값에 대해서, 판(1, 101, 201)의 두께(e1, e101, e201)가 판의 상기 면(3, 103, 203) 상에 입사하는 복사선의 판을 통한 최대 투과도에 대응하는 최적 값을 갖는 것을 특징으로 하는 투명판.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 특징부들(5, 105, 205)이 인접하는 것을 특징으로 하는 투명판.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 특징부들(5, 105, 205)이 영이 아닌 정점 반각을 갖는 각뿔 또는 원뿔인 것을 특징으로 하는 투명판.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 특징부들이 홈(groove) 또는 리브(rib)인 것을 특징으로 하는 투명판.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 텍스처된 영역이 압연에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 투명판.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 텍스처된 영역이 주조에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 투명판.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 투명판(1, 101, 201) 및 복사선을 수집 또는 방출할 수 있는 소자(9, 109, 209)를 포함하고, 소자(9, 109, 209)는 판을 통과한 복사선을 수집하거나 또는 판을 통해 복사선을 방출할 수 있도록 판(1, 101, 201)에 대해 위치되고, 판의 텍스처된 면(3, 103, 203)은 소자(9, 109, 209)로부터 먼 쪽을 향하는 조립체(10, 110, 210).
  12. 투명 물질로 이루어진 판의 적어도 한 면(3, 103, 203) 상에, 상기 면(3, 103, 203)의 유사 평면(π)에 대해 양각된 기하학적 특징부(5, 105, 205)를 형성하면서 양각된 각 특징부(5, 105, 205)의 두께(e5, e105, e205)를 최대화하는 것을 포함하는, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 투명판(1, 101, 201)의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 판을 압연함으로써 양각된 특징부(5, 105, 205)를 형성하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서, 판을 주조함으로써 양각된 특징부(5, 105, 205)를 형성하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013061099A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Christophoros Diakopoulos Photovoltaic panels of high productivity in energy
US9876129B2 (en) * 2012-05-10 2018-01-23 International Business Machines Corporation Cone-shaped holes for high efficiency thin film solar cells
WO2014097387A1 (ja) 2012-12-18 2014-06-26 パイオニア株式会社 発光装置
CN103824967A (zh) * 2013-12-30 2014-05-28 北京维信诺科技有限公司 一种具有内光取出结构的基板及其制造方法
US20150285959A1 (en) * 2014-04-02 2015-10-08 Nebula Energy Inc. Solar radiation concentrators, methods of concentrating solar radiation, and solar radiation concentrating prism lenses
FR3035397A1 (fr) * 2015-04-23 2016-10-28 Saint Gobain Verre texture pour serre
WO2017217303A1 (ja) * 2016-06-14 2017-12-21 ミネベアミツミ株式会社 配光制御部材および照明装置
ES2898720T3 (es) * 2018-07-27 2022-03-08 Cnbm Bengbu Design & Res Institute For Glass Industry Co Ltd Módulo solar con placa cobertora estructurada y capa de interferencia óptica
EP3599318B1 (de) * 2018-07-27 2021-11-10 (CNBM) Bengbu Design & Research Institute for Glass Industry Co., Ltd. Fassadenelemente mit strukturierter deckplatte und optischer interferenzschicht
EP3858606B1 (de) * 2020-01-28 2022-09-07 Cnbm Research Institute For Advanced Glass Materials Group Co., Ltd. Farbiges fassadenelement mit verbundscheibenstruktur

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19514908C1 (de) * 1995-04-22 1996-04-18 Ver Glaswerke Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls
FR2832811B1 (fr) * 2001-11-28 2004-01-30 Saint Gobain Plaque transparente texturee a forte transmission de lumiere
JP2003279705A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Sanyo Electric Co Ltd 反射防止部材
NL1025191C2 (nl) * 2004-01-08 2005-07-11 Agrotechnology And Food Innova Afdekking voor een zonnestraling gebruikend object.
CN1942788A (zh) * 2004-02-26 2007-04-04 他喜龙株式会社 光扩散片和使用该光扩散片的背光单元
FR2870007B1 (fr) * 2004-05-10 2006-07-14 Saint Gobain Feuille transparente texturee a motifs pyramidaux inclines
FR2881844B1 (fr) 2005-02-09 2007-04-13 Saint Gobain Structure diffusante a proprietes d'absorption dans l'ultraviolet
DE102005027737B4 (de) 2005-06-16 2013-03-28 Saint-Gobain Glass Deutschland Gmbh Verwendung einer transparenten Scheibe mit einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur als Deckscheibe für Bauelemente zur Nutzung des Sonnenlichts
DE102005027799B4 (de) 2005-06-16 2007-09-27 Saint-Gobain Glass Deutschland Gmbh Verfahren zum Herstellen einer transparenten Scheibe mit einer Oberflächenstruktur und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
FR2889597B1 (fr) 2005-08-02 2008-02-08 Saint Gobain Plaque texturee a motifs asymetriques
JP4662151B2 (ja) * 2005-11-29 2011-03-30 大日本印刷株式会社 太陽電池モジュール用充填材、およびそれを用いた太陽電池モジュール、ならびに太陽電池モジュール用充填材の製造方法
JP2008241889A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Sekisui Chem Co Ltd プリズムシート及び光学シート
FR2915834B1 (fr) 2007-05-04 2009-12-18 Saint Gobain Substrat transparent muni d'une couche electrode perfectionnee
FR2916901B1 (fr) 2007-05-31 2009-07-17 Saint Gobain Procede d'obtention d'un substrat texture pour panneau photovoltaique
FR2917899B1 (fr) * 2007-06-21 2010-05-28 Apollon Solar Module photovoltaique comprenant un film polymere et procede de fabrication d'un tel module
FR2938078B1 (fr) 2008-11-03 2011-02-11 Saint Gobain Vitrage a zones concentrant la lumiere par echange ionique.
FR2941447B1 (fr) 2009-01-23 2012-04-06 Saint Gobain Substrat en verre transparent et procede de fabrication d'un tel substrat.

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