(57)【要約】  透明導電膜が形成された２枚のガラス板の各々の透明導電膜を向かい合わせて配置し、一方のガラス板が光入射側電極とされて２酸化チタン膜を配置し、他方のガラス板に導電膜を形成して対向電極とし、対向電極上に２酸化ケイ素粒子がが塗布・焼成されて配置され、光入射側電極と対向電極との間に無色透明な電解質が充填されている。  ２酸化チタン膜を用いた場合は素通しの窓用ガラス板が得られるが、２酸化チタン多孔質焼結体を用いた場合には窓用磨りガラス板が得られる。  ２酸化ケイ素粒子はフッ化水素酸等のハロゲン化水素酸で処理され、微粉末化され、望ましくは粒径が５００ｎｍ以下である。
2012153803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電膜が形成された２枚のガラス基板が各々の透明導電膜を向かい合わせて配置され、
前記ガラス基板の少なくとも一方に光起電材料が配置され、
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填され、
前記透明導電膜が外部負荷に接続されることを特徴とする窓用ガラス板。
【請求項２】
前記ガラス基板の一方に配置された光起電材料が２酸化チタンであることを特徴とする請求項１の窓用ガラス板。
【請求項３】
前記ガラス基板の一方に配置された前記光起電材料が２酸化ケイ素であることを特徴とする請求項１の窓用ガラス板。
【請求項４】
前記ガラス基板の一方に配置された光起電材料が２酸化チタンであり、前記ガラス基板の他方に配置された前記光起電材料が２酸化ケイ素であることを特徴とする請求項１の窓用ガラス板。
【請求項５】
前記２酸化ケイ素光起電材料と前記２酸化チタン光起電材料との間に前記電解質のみが透過可能な隔膜が配置されたことを特徴とする請求項４の窓用ガラス板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓用ガラス板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築物の窓等に使用されるガラス板は単純に採光機能を有するものが大部分であるが、その他にも、２重にして間にガスを封入し断熱機能を持たせた複層ガラス、樹脂を挟み込んでに耐性を高めた合わせガラス、表面に金属薄膜を形成して紫外光・赤外光を遮断する光線遮断ガラス、金属膜を格子状に形成して電磁波を遮断するシールドガラス等の機能ガラスが実用化されてきている。【０００３】
光線遮断ガラスはガラスに遮断したい光の波長の４分の１の厚さの薄膜を設け、この薄膜の両側の界面で反射した光の干渉により透過光を抑制する。
この薄膜による干渉は膜厚により透過が抑制される光の波長が限定される。【０００４】
一方、エネルギー問題を解決することを課題として、ソーラーセルの開発が進められており、シリコン等の半導体を用いたソーラーセルが実用段階にある。半導体ソーラーセルは変換効率が高い反面、高純度の材料を使用するため高価である。【０００５】
建築物、特に高層建築物において大きな外表面を占める窓ガラスを利用してソーラーセルを構成することが目論まれているが、窓用ガラス板として利用することが可能なソーラーセルはない。【０００６】
比較的安価なソーラーセルとして２酸化チタン（ＴｉＯ２）を用い本多・藤嶋効果として知られる作用を利用するソーラーセルがある。
図１により２酸化チタンソーラーセルの基本的な構成を説明する。
この図において１及び３はガラス基板であり各々１方の面にＦＴＯ透明導電膜２が形成され、ガラス基板１から光が入射する。６は多孔質２酸化チタン焼結体である。５は電解液であり、一般的には沃化カリウム水溶液に沃素を溶解した沃素系電解質が用いられる。４は封止材、７は抵抗器等の負荷である。【０００７】
なお、入射光が透過する必要がない場合にはガラス基板とＦＴＯ透明導電膜に代えて、ステンレス鋼板等の金属板を使用することもある。【０００８】
２酸化チタンで利用できる光は波長が３８０nm以下の紫外光のみであり、この波長領域の紫外光は太陽光中の４％に過ぎないため、最も豊富な光源である太陽光の利用効率は最大でも４％、実際には１％がせいぜいであり、太陽光の利用効率はきわめて低い。【０００９】
利用可能な波長領域が狭いソーラーセルの欠点を補うため、焼結多孔質２酸化チタンにルテニウム錯体色素を吸着させることにより利用可能な光の範囲を紫外光より波長が長い可視光領域まで拡げた色素増感ソーラーセル(ＤＳＳＣ:Dye Sensitized Solar Cell)がある。【００１０】
図２に、色素増感ソーラーセルの基本的な構成を説明する。
この図において１及び３はガラス基板であり各々１方の面にＦＴＯ透明導電膜２が形成され、ガラス基板１から光が入射する。９はルテニウム錯体色素を吸着させた多孔質２酸化チタン焼結体である。５は電解液であり、一般的には沃化カリウム水溶液に沃素を溶解した沃素系電解質が用いられる。４は封止材、７は抵抗器等の負荷である。【００１１】
色素増感ソーラーセルの太陽光利用効率は理論的に３０％、実際には最大で１０％である。【００１２】
なお、入射光が透過する必要がない場合にはガラス基板とＦＴＯ透明導電膜に代えて、ステンレス鋼板等の金属板を使用することもある。【００１３】
２酸化チタンは光触媒機能を有しているが、同様に光触媒機能を有する材料としてハロゲン化水素酸で処理された溶融石英粒子を使用することが特開２００４−２９０７４８号公報（特許４２１４２２１号）及び特開２００４−２９０７４７号公報（特許４２４７７８０号公報）に示されている。【００１４】
同様に、光触媒能を有する材料としてフッ化水素酸で処理された人工水晶粒子を使用することが、国際公開公報ＷＯ２００５／０８９９４１号に示されている。【００１５】
この人工水晶光触媒は、特開２００４−２９０７４８号公報及び特開２００４−２９０７４７号公報に示された溶融石英を原材料とする光触媒よりもさらに広い２００〜８００nmという波長領域で光触媒として機能する。【００１６】
さらに、本発明者等は人工水晶を代表とする２酸化ケイ素がソーラーセルとして利用可能であることを発見し、このソーラーセルは国際公開公報ＷＯ２０１１／０４９１５６号に記載されている。【００１７】
２酸化ケイ素は結晶質である人工水晶ではなくても、石英ガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス等の非結晶質であるガラスの粒子であっても、ハロゲン化水素酸処理することにより、ソーラーセル材料として機能する。【００１８】
図３により２酸化ケイ素ソーラーセルの基本的な構成を説明する。
この図において１及び３はガラス基板であり１方の面にＦＴＯ透明導電膜２が形成され、ガラス基板１から光が入射する。１０は２酸化ケイ素焼成体粉砕した粒状体である。電解液は２酸化ケイ素粒状体と共存しており、一般的には沃化カリウム水溶液に沃素を溶解した沃素系電解質が用いられる。
光入射側のガラス基板１のＦＴＯ層２には酸化亜鉛（ＺｎＯ），酸化チタン（ＴｉＯ２）等のｎ型半導体層が形成されている。【００１９】
光入射側ではないガラス基板３のＦＴＯ層２には白金膜８が形成されている。
４は封止材、７は抵抗器等の負荷である。【００２０】
なお、入射光が透過する必要がない場合にはガラス基板とＦＴＯ透明導電膜に代えて、ステンレス鋼板等の金属板を使用することもある。【００２１】
有機電解質は、ＬｉＩを０.１ｍｏｌ、Ｉ２を０.０５ｍｏｌ，４−tert-ブチルピリジンを０.５ｍｏｌ，テトラブチルアンモニウムヨージドを０.５ｍｏｌアセトニトリル溶媒に添加したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００４−２９０７４８号公報
【特許文献２】特開２００４−２９０７４７号公報
【特許文献３】国際公開公報ＷＯ２００５／０８９９４１号
【特許文献４】国際公開公報ＷＯ２０１１／０４９１５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
色素増感ソーラーセルは、ルテニウム錯体色素を利用しているため有色であり、無色透明なガラスに封入して構成しても、窓ガラスとして用いるには不向きである。【００２４】
さらに、無色の人工水晶を用いるソーラーセルでも封入される電解質として沃素係電解質を用いているため、有色にならざるを得ないため、そのまま窓ガラスとして用いるには不向きである。。【００２５】
この出願に係る発明は、ビル等の建物において窓ガラスに使用することができる無色あるいは薄い色のソーラーセル機能を有する窓ガラス板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
この出願に係る発明は、２酸化チタンと沃素係電解質からなるソーラーセルにハロゲン化水素酸処理した結晶質である人工水晶粒子あるいはハロゲン化水素酸処理した非結晶質である石英ガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス等のガラス粒子を組み合わせてソーラーセルを構成する。【００２７】
本発明者等は鋭意検討の結果、適切な電解質を採用すれば窓ガラスとして使用可能なソーラーセルを構成することが可能であることを見いだした。【００２８】
この出願においては、窓用ガラス板をソーラーセルにより構成する。
具体的には、透明導電膜が形成された２枚のガラス板各々の透明導電膜を向かい合わせて配置し、一方のガラス板上に２酸化チタン膜を配置して光入射側電極とし、他方のガラス板上の白金電極上に２酸化ケイ素粒子を配置し、２枚のガラス板の間に無色透明な電解液を封入して窓用ガラス板を構成する。【００２９】
本発明者等は鋭意検討の結果、適切な電解質を採用すれば窓ガラスとして使用可能なソーラーセルを構成することが可能であることを見いだした。【００３０】
この出願においては、窓用ガラス板でソーラーセルを構成する。
具体的には、透明導電膜が形成された２枚のガラス板各々の透明導電膜を向かい合わせて配置し、一方のガラス板上に２酸化チタン膜を配置して光入射側電極とし、他方のガラス板上の白金電極上に２酸化ケイ素粒子を配置し、２枚のガラス板の間に無色透明電解液を封入した窓用ガラス板である。【００３１】
この出願に係る発明のさらなる特徴は以下のとおりである。
（１）透明導電膜が形成された２枚のガラス基板が各々の透明導電膜を向かい合わせて配置され、ガラス基板の少なくとも一方に光起電材料が配置され、２枚のガラス基板の間に電解質が充填され、透明導電膜が外部負荷に接続される窓用ガラス板。
（２）ガラス基板の一方に配置された光起電材料が２酸化チタンである（１）の窓用ガラス板。
（３）ガラス基板の一方に配置された光起電材料が２酸化ケイ素である（１）の窓用ガラス板。
（４）ガラス基板の一方に配置された光起電材料が２酸化チタンであり、ガラス基板の他方に配置された光起電材料が２酸化ケイ素である窓用ガラス板。
（５）２酸化ケイ素光起電材料と２酸化チタン光起電材料との間に電解質のみが透過可能な隔膜が配置された窓用ガラス板。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来の２酸化チタンソーラーセルの模式図。
【図２】従来の増感色素２酸化チタンソーラーセルの構成模式図。
【図３】先行発明の２酸化ケイ素ソーラーセルの構成模式図。
【図４】実施例１の２酸化チタン窓用ガラス板の構成模式図。
【図５】実施例２の色素増感２酸化チタン窓用ガラス板の構成模式図。
【図６】実施例３の２酸化ケイ素窓用ガラス板の構成模式図。
【図７】実施例４の２酸化チタン・２酸化ケイ素窓用ガラス板の構成模式図。
【図８】実施例４の２酸化チタン・２酸化ケイ素窓用ガラス板を改良した実施例５の２酸化チタン・２酸化ケイ素窓用ガラス板の構成模式図。
【００３３】
以下、図を参照して窓用ガラス板の実施例を説明する。
【実施例１】
【００３４】
図４により、実施例１の窓用ガラス板を説明する。
実施例１の窓用ガラス板は、図１に示した従来技術の２酸化チタンソーラーセルを窓用ガラス板に転用したものである。
この図において、１１は汎用のガラス板からなるガラス基板であり、一方の面にＦＴＯ等の透明導電膜１２が形成され、光入射側面とされる。
１４は１１と同様な汎用のガラス板からなるガラス基板であり、一方の面にＦＴＯ等の透明導電膜１２が形成され、光出射側面とされる。
また、ガラス基板１１とガラス基板１４は、双方の透明導電膜１２が対向するように配置される。【００３５】
光入射側ガラス基板１１の透明導電膜１２に２酸化チタン層が配置され、２枚のガラス基板の間に透明電解質１５が充填され、２つの透明導電膜から出力される。【００３６】
２酸化チタン層は１６は、スパッタリング，化学的蒸着法（ＣＶＤ），物理的蒸着法（ＰＶＤ），ゾル−ゲル法，メッキ法，電解重合法，分子プレカーサー法等の手段により形成された２酸化チタン膜である場合と、焼結等の手段により固体化された２酸化チタン多孔質焼結体である場合とがある。
分子プレカーサー法の場合には機能向上のために、２酸化チタン粒子を別途添加することが望ましい。【００３７】
透明電解質１５には最も簡易には沃化カリウム水溶液に沃素を溶解した沃素系電解質が用いられるが、この電解質は透明ではあっても有色であるため、窓ガラスとして用いるのには不向きである。【００３８】
現在のところ、透明電解質１５としては、以下の組成の電解質が有用である。
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアイオダイド：０．４Ｍ
テトラブチルアンモニウムアイオダイド：０．４Ｍ
４−ｔ−ブチルピリジン：０．２Ｍ
グアニジウムイソチオシアネート：０．１Ｍ
をプロピレンカーボネート液として調製。【００３９】
この電解液は、Ｉ２、Ｂｒ２などのハロゲン分子の濃度が０．０００４ｍｏｌ／ｌ以下の場合には、可視光領域においてほぼ無色透明である。【００４０】
この他に無色透明である酢酸あるいはクエン酸等も無色透明な電解液として使用可能である。【００４１】
この窓用ガラス板の短波長光の遮断率をＦＴＯが形成されたＦＴＯガラス板と比較したところ、２酸化チタンと透明電解質を用いた実施例１の窓用ガラス板は４７０ｎｍ以下の波長領域の光をほぼ１００％遮断するのに対し、ＦＴＯガラス板は２８９ｎｍ以下の波長領域の光をほぼ１００％遮断するが、２８９ｎｍ〜４７０ｎｍの波長領域の光は６５％以上透過させた。
この結果から理解されるように、実施例１の窓用ガラス板は４７０ｎｍ以下の短波長光に対して、十分に大きな遮断効果を有している。
【実施例２】
【００４２】
図５により、実施例２の窓用ガラス板を説明する。
実施例２の窓用ガラス板は図２に示した従来技術の色素増感２酸化チタンソーラーセルを窓用ガラス板に転用したものである。
実施例２の窓用ガラス板は実施例１の２酸化チタンを用いた窓用ガラス板と実施例３の２酸化ケイ素を用いたガラス板を電解質を共通要素として一体にしたものである。２酸化チタンが起電する紫外光は２酸化ケイ素が遮断・起電する可視光・赤外光と比較してガラス板中を透過しにくいため、光が入射する側のガラス基板に２酸化チタンを配置する。【００４３】
実施例２の窓用ガラス板が実施例１の窓用ガラス板と異なるのは、実施例１の窓用ガラス板で２酸化チタン層が２酸化チタン膜あるいは２酸化チタン多孔質焼結体であるのに対して、実施例２の窓用ガラス板が焼結多孔質２酸化チタンにルテニウム錯体色素等の色素を吸着させている点のみであり、他の相違点はないので、さらなる説明は省略する。【００４４】
装飾用途等透過光が有色であってもよい場合には、可視光でも起電する色素増感ソーラーセル構成の窓用ガラス板であっても、有用である。【００４５】
実施例２の窓用ガラス板は増感色素によって、紫外光領域のみならず可視光領域の光によって起電し、紫外光領域のみならず可視光領域の光を遮断することができる。
【実施例３】
【００４６】
図６により、実施例３の窓用ガラス板を説明する。
実施例３の窓用ガラス板は図３に示した従来技術の２酸化ケイ素ソーラーセルを窓用ガラス板に転用したものである。【００４７】
図６において、１１は汎用のガラス板からなるガラス基板であり、一方の面にＦＴＯ等の透明導電膜１２が形成され、光入射側面とされる。１４は１１と同様な汎用の窓用ガラス板からなるガラス基板であり、一方の面にＦＴＯ等の透明導電膜１２が形成され、光出射側面とされる。ガラス基板１１とガラス基板１４は、双方の透明導電膜１２が対向するように配置される。【００４８】
光入射側ガラス基板１１の透明導電膜１２に２酸化ケイ素粒子焼成体が配置されている。
２酸化ケイ素粒子はハロゲン化水素酸処理した結晶質人工水晶粒又は非結晶質ガラス粒を粒径が０．２ｍｍ以下、望ましくは５００ｎｍ以下に粉砕された工水晶粒子であり、２酸化ケイ素粒子焼成体はエタノールと混合して白金等の層が形成された透明導電膜１２上に塗布し乾燥させたものである。【００４９】
２酸化ケイ素粒として、２酸化ケイ素の結晶質である人工水晶あるいは非結晶質である石英ガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰等のガラス粒が使用可能であり、粗粉砕した２酸化ケイ素粒をフッ化水素酸水溶液に浸漬し、次いで人工水晶粒あるいはガラス粒を水洗後に乾燥し、その後微粉砕粉する。フッ化水素酸以外に塩化水素酸がハロゲン化水素酸として用いられるが、フッ化水素酸が好ましい。【００５０】
２枚のガラス基板１１と１３の間に透明電解質１５が充填されている。１４は封止材であり、１７は外部負荷である。【００５１】
透明電解質１５には最も簡易には沃化カリウム水溶液に沃素を溶解した沃素系電解質が用いられるが、この電解質は透明ではあっても有色であるため、窓ガラスとして用いるには不向きである。【００５２】
現在のところ、透明電解質１５としては、実施例１の窓用ガラス板と同様に以下の組成の電解質が有用である。
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアイオダイド：０．４Ｍ
テトラブチルアンモニウムアイオダイド：０．４Ｍ
４−ｔ−ブチルピリジン：０．２Ｍ
グアニジウムイソチオシアネート：０．１Ｍ
をプロピレンカーボネート液として調製。【００５３】
この電解液は、Ｉ２、Ｂｒ２などのハロゲン分子の濃度が０．０００４ｍｏｌ／ｌ以下の場合には、可視光領域においてほぼ無色透明である。【００５４】
この他に無色透明である酢酸あるいはクエン酸等も透明電解液として使用可能である。【００５５】
この窓用ガラス板の短波長光の遮断率をＦＴＯガラスと比較したところ、２酸化チタンと透明電解質を用いた実施例１の窓用ガラス板は４７０ｎｍ以下の波長領域の光をほぼ１００％遮断するのに対し、ＦＴＯガラスは２８９ｎｍ以下の波長領域の光をほぼ１００％遮断するが、２８９ｎｍ〜４７０ｎｍの波長領域の光は６５％以上透過させる。
この結果から理解されるように、実施例３の窓用ガラス板は４７０ｎｍ以下の短波長光に対して、十分に大きな遮断効果を有している。【００５６】
この窓用ガラス板は、さらに波長８００ｎｍ以上の赤外光を８０〜８５％遮断するとともに、起電する。【００５７】
ソーラーシミュレータにより太陽常数である１ｋｗ／ｍ２の光を面積が１ｃｍ×１ｃｍの実施例３の窓用ガラス板に照射し、ソーラーセルとしての特性を測定したところ、３４１．７μＡの短絡電流、５００ｍＶの開放電圧が得られた。【００５８】
窓用ガラス板の面積を２ｃｍ×２ｃｍにしたところ、１７９９ｍＡの短絡電流、５７０ｍＶの開放電圧が得られ、従来のソーラーセルとは逆に面積が大きいものの方が大きな光−電気変換能を示した。【００５９】
粒径が０．２ｍｍ以下の人工水晶粒子の場合には１ｃｍ×１ｃｍの場合、８５μＡの短絡電流、４７０ｍＶの開放電圧が得られた。
【実施例４】
【００６０】
図７により実施例４の窓用ガラス板を説明する。
実施例４の窓用ガラス板は実施例１の２酸化チタンを用いた窓用ガラス板と実施例３の２酸化ケイ素を用いたガラス板を電解質を共通要素として一体にした子のである。２酸化チタンが起電する紫外光は２酸化ケイ素が遮断・起電する可視光・赤外光と比較してガラス板中を透過しにくいため、光が入射する側のガラス基板に２酸化チタン層を配置する。【００６１】
図７において、１１は汎用の窓用ガラス板からなるガラス基板であり、一方の面にＦＴＯ等の透明導電膜１２が形成され、光入射側面とされる。１４は１１と同様な汎用のガラス板からなるガラス基板であり、一方の面にＦＴＯ等の透明導電膜１２が形成され、光出射側面とされる。ガラス基板１１とガラス基板１４は、双方の透明導電膜１２が対向するように配置される。【００６２】
光入射側ガラス基板１１の透明導電膜１２に２酸化チタン層が配置され、光入射側ガラス基板１３の透明導電膜１２に２酸化ケイ素粒子焼成体２０が配置されている。
２枚のガラス基板１１，１２の間に透明電解質１５が充填され、２枚のガラス基板１１と１３の間に透明電解質１５が充填されている。１４は封止材、１７は外部負荷であり、透明導電膜１２，１２に接続される。【００６３】
２酸化チタン層は１６は、スパッタリング，化学的蒸着法（ＣＶＤ），物理的蒸着法（ＰＶＤ），ゾル−ゲル法，メッキ法，電解重合法，分子プレカーサー法等の手段により形成された２酸化チタン膜である場合と、焼結等の手段により固体化された２酸化チタン多孔質焼結体である場合とがある。
分子プレカーサー法の場合には機能向上のために、２酸化チタン粒子を別途添加することが望ましい。【００６４】
光入射側には２酸化チタンの他に、ＣｕＯ，ＭｇＯ，ＺｎＯ，ＳｒＴｉＯ３，窒化炭素、グラフェン等も使用可能である。  【００６５】
２酸化ケイ素焼成体の粒子は粒径が０．２ｍｍ以下、望ましくは５００ｎｍ以下に粉砕された工水晶粒子であり、エタノールと混合して白金等の層が形成された透明導電膜１２上に塗布し乾燥させたものである。【００６６】
２酸化ケイ素粒として、２酸化ケイ素の結晶質である人工水晶あるいは非結晶質である石英ガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰等のガラス粒が使用可能であり、粗粉砕した２酸化ケイ素粒をフッ化水素酸水溶液に浸漬し、次いで人工水晶粒あるいはガラス粒を水洗後に乾燥し、その後微粉砕する。フッ化水素酸以外に塩化水素酸がハロゲン化水素酸として用いられるが、フッ化水素酸が好ましい。【００６７】
人工水晶粒子あるいは他のガラス粒子はフッ化水素酸以外のハロゲン化水素酸、塩化水素酸あるいは臭化水素酸で処理することが可能である。【００６８】
透明電解質１５には最も簡易には沃化カリウム水溶液に沃素を溶解した沃素系電解質が用いられるが、この電解質は透明ではあっても有色であるため、窓用ガラス板として用いるのには不向きであり、他の電解質も使用可能である。。【００６９】
現在のところ、透明電解質１５としては、実施例１の窓用ガラス板と同様に以下の組成の電解質が有用である。
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアイオダイド：０．４Ｍ
テトラブチルアンモニウムアイオダイド：０．４Ｍ
４−ｔ−ブチルピリジン：０．２Ｍ
グアニジウムイソチオシアネート：０．１Ｍ
をプロピレンカーボネート液として調製。【００７０】
この電解液は、Ｉ２、Ｂｒ２などのハロゲン分子の濃度が０．０００４ｍｏｌ／ｌ以下の場合には、可視光領域においてほぼ無色透明である。【００７１】
この他に無色透明である酢酸あるいはクエン酸等も透明電解液として使用可能である。【００７２】
ＦＴＯガラスは２８９ｎｍ以下の波長領域の光をほぼ１００％遮断し、２８９ｎｍ〜４７０ｎｍの波長領域の光は６５％以上透過させる。これに対し、実施例４の窓用ガラス板は、４７０ｎｍ以下の波長領域の光をほぼ１００％遮断する。  また、ＦＴＯガラスは８００ｎｍの波長の光を８４．３％透過、すなわち１５．７％遮断するのに対し、実施例４の窓用ガラス板は８４．７％遮断する。【００７３】
ソーラーシミュレータにより太陽常数である１ｋｗ／ｍ２の光を面積が１ｃｍ×１ｃｍの実施例３の窓用ガラス板に照射し、ソーラーセルとしての特性を測定したところ、３４８μＡの短絡電流、６２０ｍＶの開放電圧が得られた。【００７４】
窓用ガラス板の面積を２ｃｍ×２ｃｍにしたところ、１．７９９０ｍＡの短絡電流、５７０ｍＶの開放電圧が得られ、従来のソーラーセルとは逆に面積が大きいものの方が大きな光−電気変換能を示した。【００７５】
なお、粒径が０．２ｍｍ以下の人工水晶粒子の場合には１ｃｍ×１ｃｍの場合、２０μＡの短絡電流、４１７ｍＶの開放電圧が得られた。【００７６】
実施例４の窓用ガラス板は２酸化チタン層１６、電解質１５，２酸化ケイ素層２０がいずれも無色透明であるため、透明な窓用ガラス板として使用可能であり、同時にソーラーセルとしても機能する。
【実施例５】
【００７７】
図８により実施例５の窓用ガラス板を説明する。
実施例５は実施例４の改良であるため、実施例４と共通する事項は説明を省略する。
実施例４において使用する２酸化ケイ素粒子の粒径は望ましくは５００ｎｍ以下と微細であり、塗布・乾燥して電解液に触れさせると電解液中に分散・懸濁する。２酸化ケイ素は不良導体であるため電解液中に分散・懸濁した２酸化ケイ素微粒子が多孔質２酸化チタンの孔部に入り込み２酸化チタンの機能を妨げる可能性がある。
このような事態を防止するために、電解質のみが透過可能な隔膜２１を２酸化ケイ素層２０と２酸化チタン層１６との間に配置する。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
多孔質二酸化チタンと資源量に問題がなく安価な二酸化ケイ素と無色透明な電解質をを２枚のガラス板の間に封入したこの出願に係る発明の窓用ガラス板は紫外線及び赤外線を遮断し、可視光を透過させるので、窓用のガラス板としてきわめて有用であるばかりでなく、ソーラーセルでもあるので、エネルギー問題の解決にきわめて有効である。【００７９】
建築物外装用板ガラス、建築物内装用板ガラス、乗り物用板ガラス、農業用板ガラス、家具用板ガラス、電気製品用板ガラス、ショウケース用板ガラス、特にペアガラスのような断熱用途の２重板ガラスタイプが用いられている分野できわめて有用である。
【符号の説明】
【００８０】
１，３，１１，１３  ガラス基板
２，１２  透明導電膜
６，１６  ２酸化チタン層
５，１５  電解液
４，１４  封止材
７，１７  負荷
１０，２０  ２酸化ケイ素層
２１  隔膜
【図１】
2012153803.tif 000003
【図２】
2012153803.tif 000004
【図３】
2012153803.tif 000005
【図４】
2012153803.tif 000006
【図５】
2012153803.tif 000007
【図６】
2012153803.tif 000008
【図７】
2012153803.tif 000009
【図８】
2012153803.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月17日(2012.8.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電膜が形成された２枚のガラス基板が各々の透明導電膜を向かい合わせて配置され、
前記ガラス基板の少なくとも一方に２酸化ケイ素光起電材料が配置され、
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填され、
前記透明導電膜が外部負荷に接続されることを特徴とする窓用ガラス板。
【請求項２】
前記ガラス基板の他方に２酸化チタン光起電材料が配置されたことを特徴とする請求項１の窓用ガラス板。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
前記２酸化ケイ素光起電材料と前記２酸化チタン光起電材料との間に前記電解質のみが透過可能な隔膜が配置されたことを特徴とする請求項２の窓用ガラス板。
【国際調査報告】
2012153803.tif 000011
2012153803.tif 000012
2012153803.tif 000013
2012153803.tif 000014
2012153803.tif 000015
2012153803.tif 000016
2012153803.tif 000017
2012153803.tif 000018