TW201302654A - 薄膜太陽電池用玻璃板 - Google Patents

薄膜太陽電池用玻璃板 Download PDF

Info

Publication number
TW201302654A
TW201302654A TW101116200A TW101116200A TW201302654A TW 201302654 A TW201302654 A TW 201302654A TW 101116200 A TW101116200 A TW 101116200A TW 101116200 A TW101116200 A TW 101116200A TW 201302654 A TW201302654 A TW 201302654A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
glass
solar cell
glass plate
cao
content
Prior art date
Application number
TW101116200A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI543952B (zh
Inventor
Masato MUGURUMA
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2012030235A external-priority patent/JP5915891B2/ja
Priority claimed from JP2012030287A external-priority patent/JP5915892B2/ja
Application filed by Nippon Electric Glass Co filed Critical Nippon Electric Glass Co
Publication of TW201302654A publication Critical patent/TW201302654A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI543952B publication Critical patent/TWI543952B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03923—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including AIBIIICVI compound materials, e.g. CIS, CIGS
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03925—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including AIIBVI compound materials, e.g. CdTe, CdS
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542—Dye sensitized solar cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本發明的薄膜太陽電池用玻璃板，其特徵在於，作為玻璃組成，以質量%計，含有45%~60%的SiO2、超過8.0%~18%的Al2O3、0%~15%(但是，不包括15%)的B2O3、1%~40%的MgO+CaO+SrO+BaO及1%~30%的Na2O+K2O，且應變點超過580℃。

Description

薄膜太陽電池用玻璃板
本發明是有關於薄膜太陽電池用玻璃板，特別是有關於適用於銅銦硒化合物(CIS)系太陽電池及碲化鎘(CdTe)系太陽電池。
薄膜太陽電池中，例如CIS系太陽電池，其將包括Cu、In、Ga及Se的黄銅礦(chalcopyrite)型化合物半導體及Cu(InGa)Se2作為光電轉換膜而形成在玻璃板上。
為了藉由多元蒸鍍法及硒(selenium)化法等在玻璃板上塗佈Cu、In、Ga及Se並使其成為黄銅礦型化合物，而需要500℃~600℃左右的熱處理步驟。
即便在CdTe系太陽電池中，將包括Cd及Te的光電轉換膜形成在玻璃基板上。在該情況下亦需要500℃~600℃左右的熱處理步驟。
歷來CIS系太陽電池及CdTe系太陽電池等皆使用鹼石灰(soda lime)玻璃作為玻璃基板。但是，鹼石灰玻璃在高溫的熱處理步驟中容易產生熱變形或熱收縮。為了解決該問題，現在已研究使用高應變點(strain point)玻璃(參照專利文獻1)。
但是，PDP(Plasma Display Panel，電漿顯示器)依下述來製作。首先在前面玻璃板的表面成膜氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)膜及奈塞(NESA)膜等的透明電極，在其上形成介電層(dielectric layer)的同時，在背 面玻璃板的表面形成Al、Ag、Ni等的電極並在其上形成介電層，進而在其上形成間隔壁。接著，使前面玻璃板及背面玻璃板相對向進行電極等的對位後，以450℃~550℃的溫度範圍對前面玻璃板及背面玻璃板的外周緣部進行熔接密封(frit seal)。之後透過排氣管對面板(panel)內部進行真空排氣，進而將惰性氣體(noble gas)封入面板內部。
歷來PDP使用包括以下的玻璃板：藉由浮式(float)法等成形的板厚1.5 mm~3.0 mm的鹼石灰玻璃(熱膨脹係數：約84×10-7/℃)。但是，鹼石灰玻璃的應變點為500℃左右，因此在熱處理步驟中容易產生熱變形或熱收縮。因此，現在使用具有與鹼石灰玻璃相同的熱膨脹係數及高應變點的玻璃板(參照專利文獻2)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本專利特開平11-135819號公報
〔專利文獻2〕日本專利特開2005-89286號公報
〔專利文獻3〕日本專利特許第2987523號公報
CIS系太陽電池及CdTe系太陽電池中，認為若以高溫成膜光電轉換膜，則光電轉換膜的結晶品質會被改善且光電轉換效率提升。但是，專利文獻1所述的高應變點玻璃的應變點不夠高，因此在光電轉換膜的成膜溫度為超過600℃~650℃的情況下，容易產生熱變形或熱收縮，無法充分地提高光電轉換效率。
另一方面，專利文獻2揭露具有超過600℃~650℃的應變點的玻璃板，但是該玻璃板的熱膨脹係數過低，無法與薄膜太陽電池的電極膜及光電轉換膜的熱膨脹係數匹配，容易引起剝膜等的缺點。並且，該玻璃板的高溫黏度過高，因此熔融溫度及成形溫度變高，結果無法低廉化玻璃板的製造成本。
並且，CIS系太陽電池中，若鹼成分(特別是Na2O)從玻璃基板擴散，則黃銅礦結晶容易析出。但是，若鹼成分(特別是Na2O)的含量過少，則無法成膜高品質的光電轉換膜，有無法提高光電轉換效率的問題(參照專利文獻3)。
此時，本發明的技術性課題(此外，以下稱第1技術課題)在於提供一種玻璃板，該玻璃板的應變點非常高，且與周邊構件的熱膨脹係數匹配，並且可以成膜高品質的光電轉換膜。
此外，本發明的相關發明的課題如下所述。亦即，如以PDP作為例子所說明過的，若提高玻璃板的應變點，則可以降低玻璃板的熱收縮或熱變形。並且，在以浮式法成形玻璃板的情況下，隨著浮式槽(float bath)的操作條件的變動，玻璃板的溫度歷程會變化，因此造成玻璃板的熱收縮或熱變形的程度容易變得不均，但是相對於該問題，亦為提高玻璃板的應變點的有效的方法。
但是，專利文獻2所述的玻璃板的應變點不夠高(600℃以下)，因此無法充分地解決熱收縮或熱變形的問題。
另一方面，專利文獻3揭露具有超過600℃~650℃的應變點的玻璃板，但是由於該玻璃板的熱膨脹係數過低，因此無法與密封玻璃料(seal frit)等的周邊構件的熱膨脹係數匹配，容易引起密封不良等的缺點。並且，由於該玻璃板的高溫黏度過高，因此熔融溫度及成形溫度變高，結果無法低廉化玻璃板的製造成本。
此時，本發明的相關發明的技術性課題(此外，以下稱第2技術課題)在於提出一種玻璃(特別是玻璃板)，該玻璃的應變點非常高，且與周邊構件的的熱膨脹係數匹配，並且高溫黏度低。
本發明者經過熱切研究所得的結果，發現到藉由將玻璃組成及玻璃特性規定成所規定的範圍，可以解決上述第1技術課題，而將其作為本發明的提案。亦即，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計，含有45%~60%的SiO2、超過8.0%~18%的Al2O3、0%~15%(但是，不包括15%)的B2O3、1%~40%的MgO+CaO+SrO+BaO及1%~30%的Na2O+K2O，且應變點超過580℃。此處，「MgO+CaO+SrO+BaO」意指MgO、CaO、SrO及BaO的總量。「Na2O+K2O」意指Na2O及K2O的總量。「應變點」意指根據ASTM C336-71所測量到的值。
本發明的薄膜太陽電池用玻璃板規定了如上述的玻璃組成範圍。藉由如此，應變點容易上升，且容易與周邊 構件的熱膨脹係數匹配。並且，104.0dPa‧s下的溫度容易成為未滿1200℃，液相黏度容易成為104.0dPa‧s以上。
此外，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板的應變點超過580℃。藉由如此，容易以高溫成膜光電轉換膜，且在光電轉換膜的結晶品質被改善的同時，玻璃板難以產生熱變形或熱收縮。結果可以充分地提高薄膜太陽電池的光電轉換效率。
第二，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板較佳的是質量比Na2O/(MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)為0.05~0.5。此處，「MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O」意指MgO、CaO、SrO、BaO、Li2O、Na2O及K2O的總量。
第三，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板較佳的是SiO2-Al2O3為28%~50%，MgO+CaO+SrO+BaO為15%~40%，MgO+CaO為0%~10%，質量比CaO/MgO為超過1.0，CaO+SrO為0%~30%。此處，「SiO2-Al2O3」意指SiO2的含量減去Al2O3的含量所得到的值。「MgO+CaO」意指MgO及CaO的總量。「CaO+SrO」意指CaO及SrO的總量。
第四，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板較佳的是更包括0.01%~1%的Fe2O3。
第五，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板較佳的是更包括0.01%~1%的SO3且以浮式法成形。
第六，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板較佳的是應變點為超過600℃~650℃。
第七，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板較佳的是熱膨脹係數為70×10-7/℃~100×10-7/℃。此處，「熱膨脹係數」意指藉由膨脹計(dilatometer)測量30℃~380℃下的平均熱膨脹係數所得到的值。
第八，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板較佳的是104.0 dPa‧s下的溫度為1200℃以下。此處，「104.0 dPa‧s下的溫度」意指以鉑球提拉法所測量到的值。
第九，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板較佳的是液相黏度為104.0 dPa‧s以上。此處，「液相黏度」意指以鉑球提拉法測量液相溫度下玻璃的黏度所得到的值。「液相溫度」意指將通過標準篩30目(500 μm)而殘留於50目(300 μm)的玻璃粉末放入鉑舟後，將該鉑舟保持在溫度梯度爐中24小時，測量結晶析出的溫度所得到的值。
第十，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板較佳的是成膜熱膨脹係數為60×10-7/℃~120×10-7/℃的膜，且該膜的成膜溫度為500℃~700℃。藉由如此，光電轉換膜的結晶品質可以被改善並可以提高薄膜太陽電池的光電轉換效率。並且玻璃板與膜的熱膨脹係數容易匹配。
第十一，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板較佳的是不進行化學強化處理。
第十二，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板較佳的是用於CIS系太陽電池。
第十三，本發明的薄膜太陽電池用玻璃板較佳的是用於CdTe系太陽電池。
此外，本發明者經過熱切研究所得的結果，發現到藉由將玻璃組成規定成所規定的範圍，可以解決上述第2技術課題，而將其作為上述本發明的相關發明的提案。亦即，相關發明的玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計，含有45%~55%(但是，不包括55%)的SiO2、超過10.0%~15%的Al2O3、0%~15%的B2O3、0%~未滿3.7%的MgO、超過2.9%~8%的CaO，超過4.0%~15%的SrO，超過2.0%~未滿14%(但是，不包括14%)的BaO、0%~10%的Li2O、超過4.0%~15%的Na2O、0%~10%的K2O、0%~7%的ZrO2及0.01%~1%的Fe2O3。
相關發明的玻璃如上述規定玻璃組成範圍。藉由如此而容易達成應變點為超過600℃~650℃、熱膨脹係數為70×10-7/℃~100×10-7/℃、104.0 dPa‧s下的溫度為未滿1200℃及液相黏度為104.0 dPa‧s以上。
第二，相關發明的玻璃較佳的是作為玻璃組成，以下述氧化物換算的質量%計，SiO2-Al2O3為30%~45%(但是，不包括45%)，MgO+CaO+SrO+BaO為超過17.0%~40%，MgO+CaO為超過2.9%~10%，質量比CaO/MgO為超過1.0，CaO+SrO為6.92%~23%，質量比Na2O/(MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)為0.137~0.355。此處，「SiO2-Al2O3」意指SiO2的含量減去Al2O3的含量所得到的值。「MgO+CaO+SrO+BaO」意指MgO、CaO、SrO及BaO的總量。「MgO+CaO」意指MgO及CaO的總量。「CaO+SrO」意指CaO及SrO的總量。 「MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O」意指MgO、CaO、SrO、BaO、Li2O、Na2O及K2O的總量。
第三，相關發明的玻璃較佳的是更包括0.01質量%~1質量%的SO3且以浮式法成形。
第四，相關發明的玻璃較佳的是應變點為超過600℃~650℃。「應變點」意指根據ASTM C336-71所測量到的值。
第五，相關發明的玻璃較佳的是熱膨脹係數為70×10-7/℃~100×10-7/℃。此處，「熱膨脹係數」意指藉由膨脹計測量30℃~380℃下的平均熱膨脹係數所得到的值。
第六，相關發明的玻璃較佳的是104.0 dPa‧s下的溫度為1200℃以下。此處，「104.0 dPa‧s下的溫度」意指以鉑球提拉法所測量到的值。
第七，相關發明的玻璃較佳的是液相黏度為104.0 dPa‧s以上。此處，「液相黏度」意指以鉑球提拉法測量液相溫度下玻璃的黏度所得到的值。「液相溫度」意指將通過標準篩30目(篩網眼500 μm)而殘留於50目(篩網眼300 μm)的玻璃粉末放入鉑舟後，將該鉑舟保持在溫度梯度爐中24小時，測量結晶析出的溫度所得到的值。
第八，相關發明的玻璃較佳的是用於FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)。
第九，相關發明的玻璃較佳的是用於PDP。
第十，相關發明的玻璃較佳的是板狀。
藉由本發明的薄板太陽電池用玻璃板，可以一邊充分地提高應變點，一邊與周邊構件的熱膨脹係數匹配，並且可以成膜高品質的光電轉換膜。
<本發明的實施形態>
關於本發明的實施形態(以下稱第1實施形態)的薄膜太陽電池用玻璃板，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計，含有45%~60%的SiO2、超過8.0%~18%的Al2O3、0%~15%(但是，不包括15%)的B2O3、1%~40%的MgO+CaO+SrO+BaO及1%~30%的Na2O+K2O。下列將說明上述所規定的各成分的含量的理由。
SiO2為形成玻璃網狀結構(glass network)的成分。SiO2的含量為45%~60%，較佳的是45%~54%，更佳的是49%~52%。若SiO2的含量過多，則除了高溫黏度不當地變高，熔融性及成形性容易降低以外，熱膨脹係數變得過低，難以與薄膜太陽電池的電極膜及光電轉換膜的熱膨脹係數匹配。此外，第1實施形態的玻璃組成中，即便增加SiO2的含量，應變點亦不太上升。另一方面，若SiO2的含量過少，則耐失透性(devitrification resistance)容易降低。並且，熱膨脹係數變得過高，玻璃板的耐熱衝擊性容易降低，結果在製造薄膜太陽電池時的熱處理步驟中，玻璃板容易發生裂痕(crack)。
Al2O3為提高應變點的成分，同時亦為提高耐候性(weather resistance)及化學耐久性的成分，並且為提高玻 璃板的表面硬度的成分。Al2O3的含量為超過8.0%~18%，較佳的是超過10.0%~15%，更佳的是超過11.0%~14.5%，進一步更佳的是11.5%~14%。若Al2O3的含量過多，則高溫黏度不當地變高，熔融性及成形性容易降低。另一方面，若Al2O3的含量過少，則應變點容易降低。此外，若玻璃板的表面硬度高，則在CIS系太陽電池的圖案化(patterning)中，在除去光電轉換膜的步驟中玻璃板難以破損。
B2O3為藉由降低玻璃的黏度而使熔融溫度及成形溫度降低的成分，但是亦為降低應變點的成分，且伴隨著熔融時的成分揮發，亦為消耗爐耐火物材料的成分。因此，B2O3為任意成分，B2O3的含量為0%~未滿15%，較佳的是0%~1.5%，更佳的是0%~未滿0.1%。
MgO+CaO+SrO+BaO為不降低應變點而降低高溫黏度的成分。若MgO+CaO+SrO+BaO的含量過多，則耐失透性容易降低，且原料成本升高。而且若MgO+CaO+SrO+BaO的含量過多，則容易抑制鹼成分(特別是Na2O)的擴散。另一方面，若MgO+CaO+SrO+BaO的含量過少，則高溫黏度變得過高。因此，MgO+CaO+SrO+BaO的含量較佳的是1%~40%、15%~40%、超過17.0%~40%、18%~30%，特佳的是19%~25%。
MgO為降低高溫黏度且提高熔融性或成形性的成分。而且MgO在鹼土類氧化物中，亦為難以使玻璃板破 裂的效果大的成分。但是，在MgO及ZrO2共存的情況下，藉由使ZrO2系的失透結晶顯著地析出，MgO為使液相黏度顯著地降低的成分。而且，在MgO及CaO共存的情況下，MgO為容易使CaMgSiO系的失透結晶析出的成分。因此，MgO為任意成分，MgO的含量較佳的是0%~10%、0%~未滿3.7%、0.01%~3%、0.02%~2%，特佳的是0.03%~0.5%。
CaO為降低高溫黏度且提高熔融性或成形性的成分。而且CaO在鹼土類氧化物中，亦為難以使玻璃板破裂的效果大的成分。CaO的含量較佳的是0%~10%、0.1%~9%、超過2.9%~8%、3.0%~7.5%，特佳的是4.2%~6%。若CaO的含量過多，則耐失透性容易降低，玻璃板難以成形。
SrO為降低高溫黏度且提高熔融性或成形性的成分。而且，在SrO及ZrO2共存的情況下，SrO為難以析出ZrO2系的失透結晶的成分。SrO的含量較佳的是0%~20%、0.1%~15%、超過4.0%~15%、5%~14%、超過7.0%~13%，特佳的是9.2%~12.5%。若SrO的含量過多，則長石族(feldspar group)的失透結晶容易析出，且原料成本升高。
BaO為降低高溫黏度且提高熔融性或成形性的成分。BaO的含量較佳的是0%~20%、0.1%~15%、超過2.0%~未滿14%、超過2.0%~未滿8%，特佳的是超過2.0%~未滿5%。若BaO的含量過多，則鋇(barium)長石族的失透結晶容易析出，且原料成本升高。而且密度增大，支持構件 的成本容易升高。此外，若BaO的含量過少，則高溫黏度變高，有熔融性及成形性降低的傾向。
Na2O+K2O為調整熱膨脹係數的成分，且為降低高溫黏度而提高熔融性或成形性的成分。而且，在CIS系太陽電池中，Na2O+K2O為黃銅礦結晶的成長上有效果的成分，亦為用以提高光電轉換效率的重要的成分。Na2O+K2O的含量較佳的是1%~30%、2%~20%、4%~18%、超過4.3%~15%，特佳的是7%~12%。若Na2O+K2O的含量過多，則除了應變點容易降低以外，熱膨脹係數變得過高，玻璃板的耐熱衝撃性容易降低。結果在製造薄膜太陽電池時的熱處理步驟中，玻璃板產生熱收縮或熱變形，且容易發生裂痕。另一方面，若Na2O+K2O的含量過少，則難以享受上述的效果。
Na2O為調整熱膨脹係數的成分，且為降低高溫黏度而提高熔融性或成形性的成分。而且，在CIS系太陽電池中，Na2O為黃銅礦結晶的成長上有效果的成分，亦為用以提高光電轉換效率的重要的成分。Na2O的含量較佳的是0%~20%、0.1%~15%、4%~12%，特佳的是超過4.3%~9%。若Na2O的含量過多，則除了應變點容易降低以外，熱膨脹係數變得過高，玻璃板的耐熱衝撃性容易降低。結果在製造薄膜太陽電池時的熱處理步驟中，玻璃板產生熱收縮或熱變形，且容易發生裂痕。
K2O為調整熱膨脹係數的成分，且為降低高溫黏度而提高熔融性或成形性的成分。而且，在CIS系太陽電池中， K2O為黃銅礦結晶的成長上有效果的成分，亦為用以提高光電轉換效率的重要的成分。但是在含有超過10%的Al2O3的玻璃系中，若K2O的含量過多，則KAlSiO系的失透結晶容易析出。而-且，若K2O的含量過多，則應變點容易降低，且熱膨脹係數變得過高，玻璃板的耐熱衝撃性容易降低。結果在製造薄膜太陽電池時的熱處理步驟中，玻璃板產生熱收縮或熱變形，且容易發生裂痕。因此K2O的含量較佳的是0%~15%、0.1%~10%，特佳的是1%~7%。
進而，較佳的是具有下述的成分含量及成分比。
Li2O為調整熱膨脹係數的成分，且為降低高溫黏度而提高熔融性或成形性的成分。而且，在CIS系太陽電池中，Li2O與Na2O或K2O同樣地為黃銅礦結晶的成長上有效果的成分。但是，Li2O除了原料成本高以外，亦為使應變點大幅降低的成分。因此，Li2O為任意成分，Li2O的含量較佳的是0%~10%、0%~2%，特佳的是0%~未滿0.1%。
ZrO2為不提升高溫黏度而提高應變點的成分。但是，若ZrO2的含量過多，則密度容易變高，且玻璃板容易破裂，並且ZrO2系的失透結晶容易析出，玻璃板難以成形。因此，ZrO2為任意成分，ZrO2的含量較佳的是0%~15%、0%~10%、0%~7%、0.1%~6.5%，特佳的是2%~6%。
玻璃中的Fe為以Fe2+或Fe3+的狀態存在，但是特別的是Fe2+在近紅外線區域具有強的光吸收特性。因此，Fe2+在大容量的玻璃溶解窯中容易吸收玻璃溶解窯內的輻射能量，具有提高熔融效率的效果。此外，Fe3+在鐵的價數變 化時會放出氧，因此具有澄清(fining)效果。並且，為了低廉化玻璃板的製造成本，較佳的是限制高純度原料(Fe2O3的含量極少的原料)的使用，使用含少量的Fe2O3的原料。另一方面，若Fe2O3的含量過多，則容易吸收太陽光，因此，薄膜太陽電池的表面溫度容易上升，結果有光電轉換效率降低之虞。此外，若Fe2O3的含量過多，則窯的輻射能量在能量源的附近被吸收，無法到達窯的中央部，在玻璃溶解窯的熱分布容易產生不均勻性(nonuniformity)。因此，Fe2O3的含量較佳的是0%~1%，特佳的是0.01%~1%。此外，Fe2O3的適合的下限範圍為超過0.05%、超過0.10%，特別適合的是超過0.20%。此外，氧化鐵無關於Fe的價數，將其換算成「Fe2O3」來表示。
TiO2為防止因紫外線而造成的著色且同時提高耐候性的成分。但是，若TiO2的含量過多，則玻璃失透且玻璃容易著色茶褐色。因此，TiO2的含量較佳的是0%~10%，特佳的是0%~未滿0.1%。
P2O5為提高耐失透性的成分，特別是抑制ZrO2系的失透結晶的析出的成分，且為使玻璃板難以破裂的成分。但是，若P2O5的含量過多，則玻璃容易分相成乳白色。因此，P2O5的含量較佳的是0%~10%、0%~0.2%，特佳的是0%~未滿0.1%。
ZnO為降低高溫黏度的成分。若ZnO的含量過多，則耐失透性容易降低。因此，ZnO的含量較佳的是0%~10%，特佳的是0%~5%。
SO3是作為澄清劑而作用的成分，SO3的含量較佳的是0%~1%，特佳的是0.01%~1%。此外，若以浮式法成形玻璃板，則能夠以便宜價格大量生產玻璃板，但是在該情況下，較佳的是使用芒硝(mirabilite)(硫酸鈉，sodium sulfate)作為澄清劑。
Sb2O3是作為澄清劑而作用的成分，但是在以浮式法成形玻璃板的情況下，為使玻璃著色的成分，且為造成環境的負荷的成分。Sb2O3的含量較佳的是0%~1%，特佳的是0%~未滿0.1%。
As2O3是作為澄清劑而作用的成分，但是在以浮式法成形玻璃板的情況下，為使玻璃著色的成分，且為造成環境的負荷的成分。As2O3的含量較佳的是0%~1%，特佳的是0%~未滿0.1%。
SnO2是作為澄清劑而作用的成分，但是亦為降低耐失透性的成分。SnO2的含量較佳的是0%~1%，特佳的是0%~未滿0.1%。
SiO2-Al2O3為構成玻璃網狀結構的成分中，主要構成成分的SiO2及提高應變點的貢獻大的Al2O3的差值。若SiO2-Al2O3過大，則應變點容易降低。另一方面，若SiO2-Al2O3過小，則耐失透性容易降低。因此，SiO2-Al2O3的含量較佳的是28%~50%、30%~未滿45%、32%~43%，特佳的是34%~40%。
MgO+CaO為鹼土類金屬氧化物中，藉由降低高溫黏度而提高玻璃溶解窯內的上升流、下降流及往批料(batch) 投入口方向的後退流的移動速度，並使玻璃均質化的2成分的總和。此外，MgO+CaO為鹼土類金屬氧化物中，最可以維持玻璃板的破裂難度，同時最可以使密度降低的2成分的總和。若降低密度，則可以低廉化薄膜太陽電池的支持構件的成本。MgO+CaO的含量較佳的是0%~10%、0.1%~10%、超過2.9%~10%，特佳的是超過3.4%~未滿9.4%。若MgO+CaO的含量過多，則有耐失透性，特別是ZrO2系的失透結晶容易析出。此外，若MgO+CaO的含量過少，則在玻璃溶解窯內的玻璃融液的移動速度降低，玻璃融液無法均質化，結果熔融性及成形性有降低的傾向。
質量比CaO/MgO為鹼土類氧化物中使高溫黏度降低的效果大的MgO及CaO的比。若從耐失透性的觀點來看，亦為相對於使ZrO2系的失透結晶特別容易發生的MgO，與MgO比較下使ZrO2系的失透結晶難以發生的CaO的比值。質量比CaO/MgO為一邊抑制ZrO2系的失透結晶的析出，一邊降低高溫黏度，因此較佳的是超過1、超過2、超過2.5，特佳的是超過3.4。
CaO+SrO的含量較佳的是0%~30%、0.1%~25%、6.92%~23%、8%~21%，特佳的是9%~20%。若CaO+SrO的含量過多，則耐失透性容易降低。此外，若CaO+SrO的含量過少，則在玻璃溶解窯內的玻璃融液的移動速度降低，玻璃融液無法均質化，結果熔融性及成形性有降低的傾向。
質量比Na2O/ (MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)為在CIS系太陽電池中，相對於降低高溫黏度的效果大的成分的總量(MgO、CaO、SrO、BaO、Li2O、Na2O及K2O的總量)，在黃銅礦結晶的析出中有用的Na2O的含量的比。質量比Na2O/(MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)較佳的是0.005~0.5、0.05~0.4、0.1~0.38、0.137~0.355、0.140~0.300，特佳的是超過0.158~0.250。若質量比Na2O/(MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)過大，則難以維持高應變點，且熔融性及成形性容易降低。另一方面，若質量比Na2O/(MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)過小，則薄膜太陽電池的光電轉換效率容易降低。而且，若質量比Na2O/(MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)過小，則為了使高溫黏度降低，不得不使Li2O或K2O的含量增加，結果原料成本升高。此外，若優先地增加K2O的含量，則在含有超過10%的Al2O3的玻璃系中，KAlSiO系的失透結晶容易析出。並且，即便質量比Na2O/(MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)過小，亦難以維持高應變點，且耐失透性降低，液相黏度容易降低。
上述成分以外，為了提高溶解性、澄清性及成形性，亦可以各自添加F、Cl、CeO2直至總量1%。此外，為了提高化學耐久性，亦可以各自添加Nb2O5、HfO2、Ta2O5、Y2O3、La2O3直至3%。並且，為了色調的調整，亦可添加上述以外的稀土類氧化物、過渡金屬氧化物直至總量2%。
第1實施形態的薄膜太陽電池用玻璃板中，熱膨脹係 數較佳的是70×10-7/℃~100×10-7/℃，特佳的是80×10-7/℃~90×10-7/℃。藉由如此，容易與薄膜太陽電池的電極膜及光電轉換膜的熱膨脹係數匹配。此外，若熱膨脹係數過高，則玻璃板的耐熱衝撃性容易降低，結果在製造薄膜太陽電池時的熱處理步驟中，玻璃板容易發生裂痕。
第1實施形態的薄膜太陽電池用玻璃板中，密度較佳的是2.90 g/cm3以下，特佳的是2.85 g/cm3以下。藉由如此，容易低廉化薄膜太陽電池的支持構件的成本。此外，「密度」能夠以周知的阿基米德(Archimedes)法測量。
第1實施形態的薄膜太陽電池用玻璃板中，應變點為超過580℃，較佳的是超過600℃~650℃，更佳的是超過605℃~650℃，進一步更佳的是超過610℃~650℃。藉由如此，在製造薄膜太陽電池時的熱處理步驟中，玻璃板難以發生熱收縮或熱變形。
第1實施形態的薄膜太陽電池用玻璃板中，104.0 dPa‧s下的溫度較佳的是1200℃以下，特佳的是1180℃以下。藉由如此，容易以低溫成形玻璃板。
第1實施形態的薄膜太陽電池用玻璃板中，102.5 dPa‧s下的溫度較佳的是1520℃以下，特佳的是1460℃以下。藉由如此，容易以低溫溶解玻璃原料。此外，「102.5 dPa‧s下的溫度」能夠以鉑球提拉法測量。
第1實施形態的薄膜太陽電池用玻璃板中，液相溫度較佳的是1160℃以下，特佳的是1100℃以下。若液相溫度上升，則成形時玻璃容易失透，且成形性容易降低。
第1實施形態的薄膜太陽電池用玻璃板中，液相黏度較佳的是104.0 dPa‧s以上，特佳的是104.3 dPa‧以上。若液相黏度降低，則成形時玻璃容易失透，且成形性容易降低。
第1實施形態的薄膜太陽電池用玻璃板中，楊氏模數(Young's modulus)較佳的是78 GPa以上，特佳的是80 GPa以上。此外，比楊氏模數較佳的是27.5 GPa/(g/cm3)以上，特佳的是28 GPa/(g/cm3)以上。藉由如此，因為玻璃板難以撓曲，在搬送步驟或包裝步驟中的處理時，即便因大大地搖動而落下，與其他構件接觸亦難以破損。此處，「楊氏模數」意指以共振法所測量到的值。「比楊氏模數」為楊氏模數除以密度所得到的值。
第1實施形態的薄膜太陽電池用玻璃板能夠以成為上述的玻璃組成範圍的方式藉由下述方式製作：將混合過的玻璃原料投入連續熔融爐，將玻璃原料加熱熔融後，將所得到的玻璃融液進行脫氣(degassing)且供給至成形裝置，成形且徐冷成板狀。
作為玻璃板的成形方法，可以列舉浮式法、流孔下拉法(slot down draw)、溢流下拉法(overflow down draw)及再拉(redraw)法等，但是在以便宜價格大量生產玻璃板的情況下，較佳的是採用浮式法。
第1實施形態的薄膜太陽電池用玻璃板較佳的是不進行化學強化處理，特佳的是不進行離子交換處理。薄膜太陽電池中存在高溫的熱處理步驟。在高溫的熱處理步驟 中，強化層(壓縮應力層)會消失而缺乏進行化學強化處理的實質益處。此外，藉由與上述的同樣的理由，較佳的是不進行風冷強化等的物理強化處理。
特別在CIS系太陽電池的情況下，若對玻璃板進行離子交換處理，則玻璃表面的Na離子會減少，光電轉換效率容易降低。在該情況下，較佳的是採用額外地在玻璃板形成Na供給膜的方法。
<相關發明的實施形態>
關於相關發明的實施形態(以下稱第2實施形態)的玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以下述氧化物換算的質量%計，含有45%~55%(但是，不包括55%)的SiO2、超過10.0%~15%的Al2O3、0%~15%的B2O3、0%~3.7%(但是，不包括3.7%)的MgO、超過2.9%~8%的CaO、超過4.0%~15%的SrO、超過2.0%~14%(但是，不包括14.0%)的BaO、0%~10%的Li2O、超過4.0%~15%的Na2O、0%~10%的K2O、0%~7%的ZrO2及0.01%~1%的Fe2O3。下列將說明上述所規定的各成分的含量的理由。
SiO2為形成玻璃網狀結構的成分。SiO2的含量為45%~未滿55%，較佳的是49%~52%。若SiO2的含量過多，則除了高溫黏度不當地變高，熔融性及成形性容易降低以外，熱膨脹係數變得過低，難以與密封玻璃料等的周邊構件的熱膨脹係數匹配。此外，相關發明的玻璃組成系中，即便使SiO2的含量增加，應變點亦不太上升。另一方面，若SiO2的含量過少，則耐失透性容易降低。並且，熱膨脹 係數變得過高，耐熱衝擊性容易降低，結果在製造PDP等時的熱處理步驟中，玻璃板容易發生裂痕。
Al2O3為提高應變點的成分，同時亦為提高耐候性及化學耐久性的成分，並且為提高玻璃的表面硬度的成分。Al2O3的含量為超過10.0%~15%，較佳的是超過11.0%~14.5%，更佳的是11.5%~14%。若Al2O3的含量過多，則高溫黏度不當地變高，熔融性及成形性容易降低。另一方面，若Al2O3的含量過少，則應變點容易降低。
B2O3為藉由降低玻璃的黏度而使熔融溫度及成形溫度降低的成分，但是亦為降低應變點的成分，且伴隨著熔融時的成分揮發，亦為消耗爐耐火物材料的成分。因此，B2O3為任意成分，B2O3的含量為0%~15%，較佳的是0%~1.5%，更佳的是0%~未滿0.1%。
MgO為降低高溫黏度且提高熔融性或成形性的成分。而且MgO在鹼土類氧化物中，亦為難以使玻璃破裂的效果大的成分。但是，在MgO及ZrO2共存的情況下，藉由使ZrO2系的失透結晶顯著地析出，MgO為使液相黏度顯著地降低的成分。而且，在MgO及CaO共存的情況下，MgO為容易使CaMgSiO系的失透結晶析出的成分。因此，MgO為任意成分，MgO的含量為0%~未滿3.7%，較佳的是0.01%~3%，更佳的是0.02%~2%，進一步更佳的是0.03%~0.5%。
CaO為降低高溫黏度且提高熔融性或成形性的成分。而且CaO在鹼土類氧化物中，亦為難以使玻璃破裂的 效果大的成分。CaO的含量為超過2.9%~8%，較佳的是3%~7.5%，更佳的是4.2%~6%。若CaO的含量過多，則耐失透性容易降低，玻璃板難以成形。另一方面，若CaO的含量過少，則難以享受上述的效果。
SrO為降低高溫黏度且提高熔融性或成形性的成分。而且，在SrO及ZrO2共存的情況下，SrO為難以析出ZrO2系的失透結晶的成分。SrO的含量為超過4.0%~15%，較佳的是5%~14%，更佳的是超過7.0%~13%，進一步更佳的是9.2%~12.5%。若SrO的含量過多，則長石族的失透結晶容易析出，且原料成本升高。另一方面，若SrO的含量過少，則難以享受上述的效果。
BaO為降低高溫黏度且提高熔融性或成形性的成分。BaO的含量為超過2.0%~未滿14%，較佳的是超過2.0%~未滿8%，更佳的是超過2.0%~未滿5%。若BaO的含量過多，則鋇長石族的失透結晶容易析出，且原料成本升高。而且密度增大，支持構件的成本容易升高。另一方面，若BaO的含量過少，則高溫黏度不當地變高，熔融性及成形性容易降低。
Li2O為調整熱膨脹係數的成分，且為降低高溫黏度而提高熔融性或成形性的成分。但是，Li2O除了原料成本高以外，亦為使應變點大幅降低的成分。因此，Li2O為任意成分。Li2O的含量為0%~10%，較佳的是0%~2%，更佳的是0%~未滿0.1%。
Na2O為調整熱膨脹係數的成分，且為降低高溫黏度 而提高熔融性或成形性的成分。Na2O的含量為4%~15%，較佳的是超過4.3%~12%，更佳的是4.5%~9%，最佳的是5%~7%。若Na2O的含量過多，則除了應變點容易降低以外，熱膨脹係數變得過高，耐熱衝撃性容易降低。結果在製造PDP等時的熱處理步驟中，玻璃板產生熱收縮或熱變形，且容易發生裂痕。
K2O為調整熱膨脹係數的成分，且為降低高溫黏度而提高熔融性或成形性的成分。在含有超過10%的Al2O3的玻璃系中，若K2O的含量過多，則KAlSiO系的失透結晶容易析出。而且，若K2O的含量過多，則應變點容易降低，且熱膨脹係數變得過高，耐熱衝撃性容易降低。結果在製造PDP等時的熱處理步驟中，玻璃板產生熱收縮或熱變形，且容易發生裂痕。因此，K2O為任意成分，K2O的含量為0%~10%，較佳的是0.1%~7%。
ZrO2為不提升高溫黏度而提高應變點的成分。若ZrO2的含量過多，則密度容易變高，且玻璃容易破裂，並且ZrO2系的失透結晶容易析出，玻璃板難以成形。因此，ZrO2為任意成分，ZrO2的含量為0%~7%，較佳的是0.1%~6.5%，更佳的是2%~6%。
玻璃中的Fe為以Fe2+或Fe3+的狀態存在，但是特別的是Fe2+在近紅外線區域具有強的光吸收特性。因此，Fe2+在大容量的玻璃溶解窯中容易吸收玻璃溶解窯內的輻射能量，具有提高熔融效率的效果。此外，Fe3+在鐵的價數變化時會放出氧，因此具有澄清效果。並且，為了低廉化玻 璃板的製造成本，較佳的是限制高純度原料(Fe2O3的含量極少的原料)的使用，使用含少量的Fe2O3的原料。另一方面，若Fe2O3的含量過多，則窯的輻射能量在能量源的附近被吸收，無法到達窯的中央部，在玻璃溶解窯的熱分布容易產生不均勻性。因此，Fe2O3的含量為0.01%-1%。此外，Fe2O3的適合的下限範圍為超過0.05%，超過0.10%，特別適合的是超過0.20%。此外，氧化鐵無關於Fe的價數，將其換算成「Fe2O3」來表示。
進而，較佳的是具有下述的成分含量及成分比。
SiO2~Al2O3為構成玻璃網狀結構的成分中，主要構成成分的SiO2及提高應變點的貢獻大的Al2O3的差值。若SiO2~Al2O3過大，則應變點容易降低。另一方面，若SiO2-Al2O3過小，則耐失透性容易降低。因此，SiO2-Al2O3的含量較佳的是30%~未滿45%、32%~43%，特佳的是34%~40%。
MgO+CaO+SrO+BaO為不降低應變點而降低高溫黏度的成分。若MgO+CaO+SrO+BaO的含量過多，則耐失透性容易降低，且原料成本升高。另一方面，若MgO+CaO+SrO+BaO的含量過少，則高溫黏度變得過高。因此，MgO+CaO+SrO+BaO的含量較佳的是超過17.0%~40%、18%~30%，特佳的是19%~25%。
MgO+CaO為鹼土類金屬氧化物中，藉由降低高溫黏度而提高玻璃溶解窯內的上升流、下降流及往批料投入口方向的後退流的移動速度，並使玻璃均質化的2成分的總 和。此外，MgO+CaO為鹼土類金屬氧化物中，最可以維持玻璃板的破裂難度，同時最可以使密度降低的2成分的總和。若降低密度，則可以低廉化PDP等的支持構件的成本。MgO+CaO的含量較佳的是超過2.9%~10%，特佳的是超過3.4%~未滿9.4%。若MgO+CaO的含量過多，則有耐失透性，特別是ZrO2系的失透結晶容易析出。另一方面，若MgO+CaO的含量過少，則在玻璃溶解窯內的玻璃融液的移動速度過於降低，玻璃融液無法均質化，結果熔融性及成形性容易降低。
質量比CaO/MgO為鹼土類氧化物中使高溫黏度降低的效果大的MgO及CaO的比。若從耐失透性的觀點來看，亦為相對於使ZrO2系的失透結晶特別容易發生的MgO，與MgO比較下使ZrO2系的失透結晶難以發生的CaO的比值。質量比CaO/MgO為一邊抑制ZrO2系的失透結晶的析出，一邊降低高溫黏度，因此較佳的是超過1、超過2、超過2.5，特佳的是超過3.4。
CaO+SrO的含量較佳的是6.92%~23%、8%~21%，特佳的是9%~20%。若CaO+SrO的含量過多，則耐失透性容易降低。另一方面，若CaO+SrO的含量過少，則在玻璃溶解窯內的玻璃融液的移動速度過於降低，玻璃融液無法均質化，結果熔融性及成形性容易降低。
質量比Na2O/(MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)為相對於降低高溫黏度的效果大的成分的總量(MgO、CaO、SrO、BaO、 Li2O、Na2O及K2O的總量)的Na2O的含量的比。質量比Na2O/(MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)較佳的是0.137~0.355、0.140~0.300，特佳的是超過0.158~0.250。若質量比Na2O/(MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)過大，則難以維持高應變點，且熔融性及成形性容易降低。另一方面，若質量比Na2O/(MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)過小，則為了使高溫黏度降低，不得不使Li2O或K2O的含量增加，結果原料成本升高。此外，若優先地增加K2O的含量，則在含有超過10%的Al2O3的玻璃系中，KAlSiO系的失透結晶容易析出。另一方面，即便質量比Na2O/(MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)過小，亦難以維持高應變點，且耐失透性降低，液相黏度容易降低。
上述成分以外，例如亦可添加以下的成分。
TiO2為防止因紫外線而造成的著色且同時提高耐候性的成分。但是，若TiO2的含量過多，則玻璃失透且玻璃容易著色茶褐色。因此，TiO2的含量較佳的是0%~10%，特佳的是0%~未滿0.1%。
P2O5為提高耐失透性的成分，特別是抑制ZrO2系的失透結晶的析出的成分，且為使玻璃難以破裂的成分。但是，若P2O5的含量過多，則玻璃容易分相成乳白色。因此，P2O5的含量較佳的是0%~10%、0%~0.2%，特佳的是0%~未滿0.1%。
ZnO為降低高溫黏度的成分。若ZnO的含量過多，則 耐失透性容易降低。因此，ZnO的含量較佳的是0%~10%，特佳的是0%~5%。
SO3是作為澄清劑而作用的成分，SO3的含量較佳的是0%~1%，特佳的是0.01%~1%。此外，若以浮式法成形玻璃板，則能夠以便宜價格大量生產玻璃板，但是在該情況下，較佳的是使用芒硝作為澄清劑。
Sb2O3是作為澄清劑而作用的成分，但是在以浮式法成形玻璃板的情況下，為使玻璃著色的成分，且為造成環境的負荷的成分。Sb2O3的含量較佳的是0%~1%，特佳的是0%~未滿0.1%。
As2O3是作為澄清劑而作用的成分，但是在以浮式法成形玻璃板的情況下，為使玻璃著色的成分，且為造成環境的負荷的成分。As2O3的含量較佳的是0%~1%，特佳的是0%~未滿0.1%。
SnO2是作為澄清劑而作用的成分，但是亦為降低耐失透性的成分。SnO2的含量較佳的是0%~1%，特佳的是0%~未滿0.1%。
上述成分以外，為了提高溶解性、澄清性及成形性，亦可以各自添加F、Cl、CeO2直至總量1%。此外，為了提高化學耐久性，亦可以各自添加Nb2O5、HfO2、Ta2O5、Y2O3、La2O3直至3%。並且，為了色調的調整，亦可添加上述以外的稀土類氧化物、過渡金屬氧化物直至總量2%。
第2實施形態的玻璃中，熱膨脹係數較佳的是70×10-7/℃~100×10-7/℃，特佳的是80×10-7/℃~90×10-7/℃。藉由如 此，容易與密封玻璃料等的周邊構件的熱膨脹係數匹配。此外，若熱膨脹係數過高，則耐熱衝撃性容易降低，結果在製造PDP等時的熱處理步驟中，玻璃板容易發生裂痕。
第2實施形態的玻璃中，密度較佳的是2.90 g/cm3以下，特佳的是2.85 g/cm3以下。藉由如此，容易低廉化PDP等的支持構件的成本。此外，「密度」能夠以周知的阿基米德法測量。
第2實施形態的玻璃中，較佳的是超過600℃~650℃、超過605℃~650℃，特佳的是超過610℃~650℃。藉由如此，在製造PDP等時的熱處理步驟中，玻璃板難以發生熱收縮或熱變形。
第2實施形態的玻璃中，104.0 dPa‧s下的溫度較佳的是1200℃以下，特佳的是1180℃以下。藉由如此，容易以低溫成形玻璃板。
第2實施形態的玻璃中，102.5 dPa‧s下的溫度較佳的是1520℃以下，特佳的是1460℃以下。藉由如此，容易以低溫溶解玻璃原料。此外，「102.5 dPa‧s下的溫度」能夠以鉑球提拉法測量。
第2實施形態的玻璃中，液相溫度較佳的是1160℃以下，特佳的是1100℃以下。若液相溫度上升，則成形時玻璃容易失透，且成形性容易降低。
第2實施形態的玻璃中，液相黏度較佳的是104.0 dPa‧s以上，特佳的是104.3 dPa‧以上。若液相黏度降低，則成形時玻璃容易失透，且成形性容易降低。
第2實施形態的玻璃中，介電常數(dielectric constant)較佳的是8以下、7.9以下，特佳的是7.8以下。藉由如此，用以使電池(cell)發光1次的必要的電流量會變小，因此容易降低PDP等的消費電力。此處，「介電常數」意指根據ASTM D150-87並以25℃、1 MHz的條件所測量到的值。
第2實施形態的玻璃中，體積電阻率(electrical resistivity)(150℃)較佳的是11.0以上，特佳的是11.5以上。藉由如此，玻璃中的鹼成分變得難以移動，因此鹼成分難以與ITO膜等的電極反應，結果電極的電阻變得難以變化。此處，「體積電阻率(150℃)」意指根據ASTM C657-78並以150℃所測量到的值。
第2實施形態的玻璃中，介電正切(dielectric tangent)較佳的是0.05以下、0.01以下，特佳的是0.005以下。若介電正切變高，則在畫素電極(pixel electrode)等施加電壓時，玻璃會發熱，恐怕會對PDP等的動作特性產生不好的影響。此處，「介電正切」意指根據ASTM D150-87並以25℃、1 MHz的條件所測量到的值。
第2實施形態的玻璃中，楊氏模數較佳的是78 GPa以上，特佳的是80 GPa以上。此外，比楊氏模數較佳的是27.5 GPa/(g/cm3)以上，特佳的是28 GPa/(g/cm3)以上。藉由如此，因為玻璃板難以撓曲，在搬送步驟或包裝步驟中的處理時，即便因大大地搖動而落下，與其他構件接觸亦難以破損。此處，「楊氏模數」意指以共振法所測量到的值。「比楊氏模數」為楊氏模數除以密度所得到的值。
第2實施形態的玻璃能夠以成為上述的玻璃組成範圍的方式藉由下述方式製作：將混合過的玻璃原料投入連續熔融爐，將玻璃原料加熱熔融後，將所得到的玻璃融液進行脫氣且供給至成形裝置，成形且徐冷成板狀等。
作為玻璃板的成形方法，可以列舉浮式法、流孔下拉法、溢流下拉法及再拉法等，但是在以便宜價格大量生產玻璃板的情況下，較佳的是採用浮式法。
此外，相關發明的玻璃除了PDP及場發射顯示器(Field Emission Display)等的FPD以外，亦可適用於矽(silicon)太陽電池及色素增感型太陽電池。
〔實施例1〕 <本發明的實例>
以下將對本發明的實例進行說明。此外，以下的實例僅為單純的例示。本發明並不限定於以下的實例。
表1~表6表示本發明的實例(試料No.1~No.35及試料No.39~No.45)及比較例(試料No.36~No.38)。
如下述製作試料No.1~No.45。首先，以成為表中的玻璃組成的方式將混合過的玻璃批料放入鉑坩堝(crucible)並以1550℃熔融2小時。接著，在碳(carbon)板上流出 所得到的熔融玻璃並成形為平板形狀後進行徐冷。之後，依各測量進行所規定的加工。對所得到的各試料進行以下的評估：熱膨脹係數α、密度d、應變點Ps、徐冷點Ta、軟化點Ts、104 dPa‧s下的溫度、103 dPa‧s下的溫度、102.5 dPa‧s下的溫度、102 dPa‧s下的溫度、液相溫度TL、液相黏度log10ηTL、體積電阻率ρ(150℃、250℃、350℃)、介電率ε、介電正切tanδ、楊氏模數及比楊氏模數。該些結果如表1~表6所示。
熱膨脹係數α為藉由膨脹計測量30℃~380℃下的平均熱膨脹係數所得到的值。此外，使用直徑5.0 mm、長度20 mm的圓柱試料作為測量試料。
密度d為依公知的阿基米德法所測量到的值。
應變點Ps、徐冷點Ta及軟化點Ts為根據ASTM C336-71所測量到的值。
104 dPa‧s下的溫度、103 dPa‧s下的溫度及102.5 dPa‧s下的溫度為依鉑球提拉法所測量到的值。此外，104 dPa‧s下的溫度與成形溫度相當。
液相溫度TL為將通過標準篩30目(500 μm)而殘留於50目(300 μm)的玻璃粉末放入鉑舟後，將該鉑舟保持在溫度梯度爐中24小時，測量結晶析出的溫度所得到的值。液相黏度log10ηTL為以鉑球提拉法測量液相溫度TL下的玻璃的黏度所得到的值。此外，若液相溫度愈低且液相黏度愈高，則耐失透性提升，成形時在玻璃中失透結晶難以析出，結果容易以便宜價格製作大型的玻璃板。
體積電阻率ρ意指在各溫度下根據ASTM C657-78所測量到的值。
介電率ε及介電正切tanδ為根據ASTM D150-87並以25℃、1 MHz的條件所測量到的值。
楊氏模數意指以共振法所測量到的值。此外，比楊氏模數為楊氏模數除以密度所得到的值。
如表1~表6明確所示，試料No.1~No.35及試料No.39~No.45的應變點為超過600℃~650℃，因此具有高耐熱性。此外，試料No.1~No.35及試料No.39~No.45的熱膨脹係數為70×10-7/℃~100×10-7/℃，因此容易與薄膜太陽電池的電極膜及光電轉換膜的熱膨脹係數匹配。並且，試料No.1~No.33及試料No.39~No.45的104 dPa‧s下的溫度為未滿1200℃且液相黏度為104.0 dPa‧s以上，因此生產性優異。
另一方面，雖然試料No.36的應變點高，但是不含有鹼成分(特別是Na2O)，因此認為難以提高CIS系太陽電池的光電轉換效率。此外，試料No.36的熱膨脹係數過低，因此認為難以與薄膜太陽電池的電極膜及光電轉換膜的熱膨脹係數匹配。
試料No.37及No.38為泛用的玻璃板。特別的是試料No.38為專利文獻1所述的玻璃板。試料No.37及No.38的應變點為約580℃以下，因此熱處理步驟中玻璃板容易產生熱變形或熱收縮，並認為無法充分地提高薄膜太陽電池的光電轉換效率。
〔實施例2〕 <相關發明的實例>
以下將對相關發明的實例進行說明。此外，以下的實例僅為單純的例示。相關明並不限定於以下的實例。
表7~表12表示相關發明的實例(試料No.46~No.78及試料No.81~No.84)及比較例(試料No.79~No.80)。
如下述製作試料No.46~No.84。首先，以成為表中的玻璃組成的方式將混合過的玻璃批料放入鉑坩堝並以1550℃熔融2小時。接著，在碳板上流出所得到的熔融玻璃並成形為平板形狀後進行徐冷。之後，依各測量進行所 規定的加工。對所得到的各試料進行以下的評估：熱膨脹係數α、密度d、應變點Ps、徐冷點Ta、軟化點Ts、104 dPa‧s下的溫度、103 dPa‧s下的溫度、102.5 dPa‧s下的溫度、102 dPa‧s下的溫度、液相溫度TL、液相黏度log10ηTL、體積電阻率ρ(150℃、250℃、350℃)、介電率ε、介電正切tanδ、楊氏模數及比楊氏模數。該些結果如表1~表6所示。
熱膨脹係數α為藉由膨脹計測量30℃~380℃下的平均熱膨脹係數所得到的值。此外，使用直徑5.0 mm、長度20 mm的圓柱試料作為測量試料。
密度d為依公知的阿基米德法所測量到的值。
應變點Ps、徐冷點Ta及軟化點Ts為根據ASTM C336-71所測量到的值。
104 dPa‧s下的溫度、103 dPa‧s下的溫度及102.5 dPa‧s下的溫度為依鉑球提拉法所測量到的值。此外，104 dPa‧s下的溫度與成形溫度相當。
液相溫度TL為將通過標準篩30目(500 μm)而殘留於50目(300 μm)的玻璃粉末放入鉑舟後，將該鉑舟保持在溫度梯度爐中24小時，測量結晶析出的溫度所得到的值。液相黏度log10ηTL為以鉑球提拉法測量液相溫度TL下的玻璃的黏度所得到的值。此外，若液相溫度愈低且液相黏度愈高，則耐失透性提升，成形時在玻璃中失透結晶難以析出，結果容易以便宜價格製作大型的玻璃板。
體積電阻率ρ意指在各溫度下根據ASTM C657-78所 測量到的值。
介電率ε及介電正切tanδ為根據ASTM D150-87並以25℃、1 MHz的條件所測量到的值。
楊氏模數意指以共振法所測量到的值。此外，比楊氏模數為楊氏模數除以密度所得到的值。
如表7~表12明確所示，試料No.46~No.78及試料No.81~No.84的應變點為超過600℃~650℃，因此具有高耐熱性。此外，試料No.46~No.78及試料No.81~No.84的熱膨脹係數為70×10-7/℃~100×10-7/℃，因此容易與PDP等的構成構件的熱膨脹係數匹配。並且，試料No.46~No.78及試料No.81~No.84的104 dPa‧s下的溫度為未滿1200℃且液相黏度為104.0 dPa‧s以上，因此生產性優異。
試料No.79及試料No.80的應變點為約580℃以下，因此熱處理步驟中熱收縮變大，認為難以製作高精細的顯示器(display)等。
此外，試料No.79及試料No.80為泛用的玻璃。
試料No.82的MgO的含量在所規定的範圍以外，因此ZrO2系的失透結晶容易析出，液相溫度高。
試料No.83的SrO的含量過少，因此104 dPa‧s下的溫度上升，有玻璃的製造成本升高之虞。

Claims (13)

  1. 一種薄膜太陽電池用玻璃板，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計，含有45%~60%的SiO2、超過8.0%~18%的Al2O3、0%~15%(但是，不包括15%)的B2O3、1%~40%的MgO+CaO+SrO+BaO以及1%~30%的Na2O+K2O，且應變點超過580℃。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的薄膜太陽電池用玻璃板，其中質量比Na2O/(MgO+CaO+SrO+BaO+Li2O+Na2O+K2O)為0.05~0.5。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的薄膜太陽電池用玻璃板，其中SiO2-Al2O3為28%~50%、MgO+CaO+SrO+BaO為15%~40%、MgO+CaO為0%~10%、質量比CaO/MgO超過1.0以及CaO+SrO為0%~30%。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的薄膜太陽電池用玻璃板，更包括0.01%~1%的Fe2O3。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的薄膜太陽電池用玻璃板，更包括0.01%~1%的SO3，且以浮式法成形。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的薄膜太陽電池用玻璃板，其中應變點為超過600℃~650℃。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的薄膜太陽電池用玻璃板，其中熱膨脹係數為70×10-7/℃~100×10-7/℃。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的薄膜太陽電池用玻璃板，其中104.0 dPa‧s下的溫度為1200℃以下。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的薄膜太陽電池用玻璃板，其中液相黏度為104.0 dPa‧s以上。
  10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的薄膜太陽電池用玻璃板，其中成膜有熱膨脹係數為60×10-7/℃~120×10-7/℃的膜，且所述膜的成膜溫度為500℃~700℃。
  11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的薄膜太陽電池用玻璃板，其不進行化學強化處理。
  12. 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的薄膜太陽電池用玻璃板，其用於CIS系太陽電池。
  13. 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的薄膜太陽電池用玻璃板，其用於CdTe系太陽電池。
TW101116200A 2011-05-10 2012-05-07 薄膜太陽電池用玻璃板 TWI543952B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011104801 2011-05-10
JP2011104802 2011-05-10
JP2011132963 2011-06-15
JP2012030235A JP5915891B2 (ja) 2011-05-10 2012-02-15 ガラス
JP2012030287A JP5915892B2 (ja) 2011-05-10 2012-02-15 薄膜太陽電池用ガラス板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201302654A true TW201302654A (zh) 2013-01-16
TWI543952B TWI543952B (zh) 2016-08-01

Family

ID=48137894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101116200A TWI543952B (zh) 2011-05-10 2012-05-07 薄膜太陽電池用玻璃板

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9133052B2 (zh)
EP (1) EP2708518A4 (zh)
KR (1) KR101554532B1 (zh)
CN (1) CN103492332A (zh)
TW (1) TWI543952B (zh)
WO (1) WO2012153634A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140142271A (ko) * 2012-03-07 2014-12-11 아사히 가라스 가부시키가이샤 Cu-In-Ga-Se 태양 전지용 유리 기판 및 그것을 사용한 태양 전지
JP2014097916A (ja) * 2012-11-16 2014-05-29 Nippon Electric Glass Co Ltd 薄膜太陽電池用ガラス板及びその製造方法
WO2015076208A1 (ja) * 2013-11-19 2015-05-28 旭硝子株式会社 ガラス板
WO2015147092A1 (ja) * 2014-03-28 2015-10-01 旭硝子株式会社 化学強化用ガラス及び化学強化ガラス並びに化学強化ガラスの製造方法
GB201505091D0 (en) 2015-03-26 2015-05-06 Pilkington Group Ltd Glass
US10858280B2 (en) 2016-11-22 2020-12-08 Corning Incorporated Automotive and architectural glass articles and laminates
JPWO2020100490A1 (ja) * 2018-11-12 2021-09-30 日本電気硝子株式会社 Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100262116B1 (ko) 1995-09-28 2000-07-15 기시다 기요사쿠 무알칼리유리기판
JP2987523B2 (ja) 1995-09-28 1999-12-06 日本電気硝子株式会社 無アルカリガラス基板
JPH11135819A (ja) 1997-10-31 1999-05-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 化合物薄膜太陽電池
DE10005088C1 (de) * 2000-02-04 2001-03-15 Schott Glas Alkalihaltiges Aluminoborosilicatglas und seine Verwendung
JP2005089286A (ja) 2003-08-12 2005-04-07 Nippon Electric Glass Co Ltd フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板
JP2008280189A (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Nippon Electric Glass Co Ltd 太陽電池用ガラス基板およびその製造方法
JP5233998B2 (ja) * 2007-08-31 2013-07-10 旭硝子株式会社 ガラス板およびその製造方法ならびにｔｆｔパネルの製造方法
WO2009054419A1 (ja) * 2007-10-25 2009-04-30 Asahi Glass Company, Limited 基板用ガラス組成物およびその製造方法
US20110098171A1 (en) 2008-03-03 2011-04-28 Saint-Gobain Glass France Method of producing glass
JP5614607B2 (ja) * 2008-08-04 2014-10-29 日本電気硝子株式会社 強化ガラスおよびその製造方法
JP5825703B2 (ja) 2009-02-03 2015-12-02 日本電気硝子株式会社 化学強化ガラス
JP5664891B2 (ja) * 2009-12-14 2015-02-04 日本電気硝子株式会社 ガラス基板

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012153634A1 (ja) 2012-11-15
EP2708518A4 (en) 2015-07-15
US20140087935A1 (en) 2014-03-27
CN103492332A (zh) 2014-01-01
US9133052B2 (en) 2015-09-15
KR20130135919A (ko) 2013-12-11
KR101554532B1 (ko) 2015-09-21
EP2708518A1 (en) 2014-03-19
TWI543952B (zh) 2016-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6191138B2 (ja) ガラス
TWI543952B (zh) 薄膜太陽電池用玻璃板
US8828897B2 (en) Alumino-silicate glass having high thermal stability and low processing temperature
JP5733811B2 (ja) 太陽電池用ガラス基板の製造方法
US8921245B2 (en) Glass substrate and method for manufacturing same
JP5915892B2 (ja) 薄膜太陽電池用ガラス板
WO2011018883A1 (ja) ガラス基板
US20130324389A1 (en) Glass composition, glass substrate for solar cells using glass composition, and glass substrate for display panel
JP2010118505A (ja) 太陽電池用ガラス基板
JP5704500B2 (ja) ガラス板の製造方法
TWI607979B (zh) 太陽電池用玻璃基板
JP6040699B2 (ja) 薄膜太陽電池用ガラス板
JP6128418B2 (ja) 薄膜太陽電池用ガラス板
WO2015076208A1 (ja) ガラス板
JP2011088794A (ja) 太陽電池用ガラス板
TW201416335A (zh) 太陽電池用玻璃基板及使用其之太陽電池
JP2015231936A (ja) 太陽電池用ガラス
JP5915891B2 (ja) ガラス
JP5831850B2 (ja) 太陽電池用ガラス基板
JP2014084237A (ja) 薄膜太陽電池用ガラス板
TW201412677A (zh) Ｃｕ－Ｉｎ－Ｇａ－Ｓｅ太陽電池用玻璃基板及使用其之太陽電池