(57)【要約】【課題】薄膜太陽電池の変換効率向上に資するガラス板を創案する。【解決手段】本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、フロート法で製板されてなり、銀での発色試験を行った時に、ｂ＊値が７以上になることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロート法で製板されてなり、銀での発色試験を行った時に、ｂ＊値が７以上になることを特徴とする薄膜太陽電池用ガラス板。
【請求項２】
銀での発色試験を行った時に、ｂ＊値が１４以上になることを特徴とする請求項１に記載の薄膜太陽電池用ガラス板。
【請求項３】
銀での発色試験を行った時に、ｂ＊値が３０以下になることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜太陽電池用ガラス板。
【請求項４】
ガラス組成として、質量％で、Ｎａ２Ｏ  １〜１５％、Ｋ２Ｏ  ０〜９％を含有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の薄膜太陽電池用ガラス板。
【請求項５】
ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ４５〜６５％、Ａｌ２Ｏ３  １〜２０％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  １〜２０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  １〜４０％を含有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の薄膜太陽電池用ガラス板。
【請求項６】
ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ４５〜６０％、Ａｌ２Ｏ３  ８超〜２０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１５未満％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  １〜２０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  １〜４０％を含有し、且つ歪点が５９０℃超であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の薄膜太陽電池用ガラス板。
【請求項７】
実質的に未研磨の表面を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の薄膜太陽電池用ガラス板。
【請求項８】
化学強化処理が行われていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の薄膜太陽電池用ガラス板。
【請求項９】
化学強化処理が行われていないことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の薄膜太陽電池用ガラス板。
【請求項１０】
カルコパイライト型太陽電池に用いることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の薄膜太陽電池用ガラス板。
【請求項１１】
ＣｄＴｅ系太陽電池に用いることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の薄膜太陽電池用ガラス板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜太陽電池用ガラス板に関し、特にＣＩＳ系太陽電池等のカルコパイライト型太陽電池、ＣｄＴｅ系太陽電池に好適なガラス板に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、バルク型太陽電池と薄膜太陽電池に大別される。薄膜太陽電池は、厚さ数ミクロン程度の半導体薄膜を光電変換膜とする太陽電池であり、バルク型太陽電池に比べて、半導体材料が少量で済むため、製造費当たりの発電効率に優れている。特に、化合物半導体太陽電池（例えば、カルコパイライト型太陽電池、ＣｄＴｅ系太陽電池等）は、薄膜シリコン太陽電池に比べて、製造プロセスの自由度が高いため、更に製造費当たりの発電効率に優れている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
化合物半導体太陽電池は、一般的に、ガラス板上に、モリブデン等の電極と、ＣＩＳ、ＣＩＧＳ等の化合物半導体層と、ＣｄＳ、ＺｎＳ等のバッファ層と、ＺｎＯ、ＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛）、ＩＴＯ（スズドープ酸化インジウム）等の透明導電膜とを順次積層した構造を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３３０６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、カルコパイライト型太陽電池、ＣｄＴｅ系太陽電池等の薄膜太陽電池では、光電変換膜を高温で成膜すると、光電変換膜の結晶品位を高めることができる。光電変換膜の結晶品位が高い場合、薄膜太陽電池の変換効率が向上することが知られている。
【０００６】
その一方で、光電変換膜を高温で成膜すると、ガラス板上に形成されるモリブデン等の電極が酸化し易くなり、その影響で変換効率が低下し易くなる。
【０００７】
結果として、従来まで、薄膜太陽電池の変換効率を十分に高めることが困難であった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その技術的課題は、薄膜太陽電池の変換効率向上に資するガラス板を創案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、鋭意検討した結果、ガラス板の表層の酸化還元状態を規制することにより、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、フロート法で製板されてなり、銀での発色試験を行った時に、ｂ＊値が７以上になることを特徴とする。ここで、「銀での発色試験」は、ガラス板の表層の酸化還元状態を評価するためのものであり、ｂ＊値は、酸化還元状態の指標となる。「銀での発色試験」は、まずガラス板のトップ面側に銀ペーストを６μｍ厚になるように塗布した後、（歪点−１５）℃にて１時間焼成し、次に簡易型分光色差計（例えば、日本電色工業株式会社製ＮＦ３３３）を用いて、ガラス板のボトム面（Ｓｎ浴に接していた方の面）側からｂ＊値を測定することで行うことができる。本発明では、銀での発色試験を行うが、その理由は、銀ペーストが入手し易く、簡便に試験し得るからである。なお、他の金属材料でも、銀と同様の傾向を示すと考えられる。
【００１０】
本発明のガラス板は、フロート法で製板されてなる。フロート法は、還元雰囲気のフロートバス内で製板する方法である。このため、フロート法で製板すれば、ガラス板の表層に還元層を形成することができる。この還元層は、光電変換膜の成膜時にモリブデン等の電極と相互作用し、電極の酸化を抑制することができる。結果として、薄膜太陽電池の変換効率を高めることが可能になる。
【００１１】
銀での発色試験におけるｂ＊値を高めるには、（１）フロートバス内の水素濃度を高める方法、（２）フロートバス内におけるガラスリボンの滞在時間を長くする方法、（３）フロートバス内の温度を高める方法、（４）ガラス板の歪点を低下させる方法等が挙げられる。これらの方法を適宜選択することにより、ｂ＊値を高めることが可能になる。但し、ガラス板の歪点を低下させると、ガラス板の耐熱性が低下し易くなる。結果として、光電変換膜を高温で成膜し難くなり、光電変換膜の結晶品位が低下し易くなる。
【００１２】
第二に、本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、銀での発色試験を行った時に、ｂ＊値が１４以上になることが好ましい。
【００１３】
第三に、本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、銀での発色試験を行った時に、ｂ＊値が３０以下になることが好ましい。ｂ＊値が高過ぎると、成膜時に、光電変換膜中の金属イオンがガラス板中の金属イオン（特にアルカリ金属イオン）とイオン交換反応を引き起こして、ガラス板中に拡散し易くなり、結果として、拡散した金属イオンは、還元層により還元されて、金属原子コロイドになり、ガラス板を着色させる。スーパーストレートタイプ、タンデムタイプの薄膜太陽電池では、ガラス板の着色により、太陽光がガラス板に吸収されて、変換効率が低下し易くなる。
【００１４】
第四に、本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、ガラス組成として、質量％で、Ｎａ２Ｏ  １〜１５％、Ｋ２Ｏ  ０〜９％を含有することが好ましい。
【００１５】
第五に、本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ４５〜６５％、Ａｌ２Ｏ３  １〜２０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  １〜４０％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  １〜２０％を含有することが好ましい。ここで、「ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ」は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量を指す。「Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ」は、Ｎａ２ＯとＫ２Ｏの合量を指す。
【００１６】
第六に、本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ４５〜６０％、Ａｌ２Ｏ３  ８超〜２０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１５％未満、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  １〜４０％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  １〜２０％を含有し、且つ歪点が５９０℃超であることが好ましい。ここで、「歪点」は、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６−７１に基づいて測定した値を指す。
【００１７】
第七に、本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、実質的に未研磨の表面を有することが好ましく、トップ面全体が実質的に未研磨であることが更に好ましく、両表面全体が実質的に未研磨であることが特に好ましい。ここで、「実質的に未研磨」とは、表面の研磨量が１．０μｍ未満の場合を指す。
【００１８】
第八に、本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、化学強化処理が行われていることが好ましい。
【００１９】
第九に、本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、化学強化処理が行われていないことが好ましい。
【００２０】
第十に、本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、カルコパイライト型太陽電池に用いることが好ましい。
【００２１】
第十一に、本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、ＣｄＴｅ系太陽電池に用いることが好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の薄膜太陽電池用ガラス板において、銀での発色試験を行った時のｂ＊値は７以上であり、好ましくは８超、１０以上、１４以上、１５以上、１７以上、１９以上、２１以上、特に２３〜３０である。ｂ＊値が小さ過ぎると、光電変換膜の成膜時に、ガラス板の還元層が、モリブデン等の電極と相互作用し難くなるため、電極の酸化を抑制し難くなる。なお、ｂ＊値が大き過ぎると、光電変換膜の成膜時にガラス板が着色し易くなる。
【００２３】
フロート法で製板する際に、フロートバス内の水素濃度は１％超、１．５％以上、１．９％以上、３％以上、４％以上、４．５％以上、特に５％以上が好ましい。水素濃度が低過ぎると、ｂ＊値が小さくなり、電極の酸化を抑制し難くなる。
【００２４】
フロート法で製板する際に、０℃、１ａｔｍにおける水素ガスの流量は、フロートバスの空間１ｍ３当たり、０．４ｍ３／時間以上、０．５ｍ３／時間以上、特に０．６ｍ３／時間以上が好ましい。水素ガスの流量が少な過ぎると、ｂ＊値が小さくなり、電極の酸化を抑制し難くなる。
【００２５】
フロート法で製板する際に、フロートバス内でのガラスリボンの滞在時間は１０分間以上、１３分間以上、特に１５分間以上が好ましい。ガラスリボンの滞在時間が短過ぎると、ｂ＊値が小さくなり、電極の酸化を抑制し難くなる。
【００２６】
フロート法で製板する際に、フロートバス内の温度は１１２０℃以上、１１５０℃以上、特に１１６０℃以上が好ましい。フロートバス内の温度が低過ぎると、ｂ＊値が小さくなり、電極の酸化を抑制し難くなる。
【００２７】
本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、ガラス組成として、質量％で、Ｎａ２Ｏ  １〜１５％、Ｋ２Ｏ  ０〜９％を含有することが好ましく、ＳｉＯ２  ４５〜６５％、Ａｌ２Ｏ３  １〜２０％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  １〜２０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  １〜４０％を含有することが好ましい。上記のように、各成分の含有量を規制した理由を下記に示す。
【００２８】
ＳｉＯ２は、ガラスネットワークを形成する成分である。ＳｉＯ２の含有量は４５〜６５％、４５〜６０％、４５〜５４％、特に４９〜５２％が好ましい。ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、高温粘度が不当に高くなり、溶融性や成形性が低下し易くなることに加えて、熱膨張係数が低くなり過ぎて、薄膜太陽電池の電極、光電変換膜の熱膨張係数に整合させ難くなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。更に、熱膨張係数が高くなり過ぎて、ガラス板の耐熱衝撃性が低下し易くなり、結果として、高温の成膜工程で、ガラス板に割れが発生し易くなる。
【００２９】
Ａｌ２Ｏ３は、歪点を高める成分であると共に、耐候性、化学的耐久性を高める成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は１〜２０％、５〜１８％、８超〜１８％、１０超〜１５％、１１超〜１４．５％、特に１１．５〜１４％が好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、高温粘度が不当に高くなり、溶融性や成形性が低下し易くなる。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、歪点が低下し易くなる。
【００３０】
ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３は、ガラスネットワークを構成する成分の内、主要構成成分のＳｉＯ２と歪点を高める寄与が大きいＡｌ２Ｏ３の差である。ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、歪点が低下し易くなる。一方、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３の含有量は２８〜５０％、３０〜４５％未満、３２〜４３％、特に３４〜４０％が好ましい。
【００３１】
Ｎａ２Ｏは、熱膨張係数を調整する成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、Ｎａ２Ｏは、カルコパイライト結晶の成長に効果的な成分であり、変換効率を高めるために重要な成分である。Ｎａ２Ｏの含有量は１〜１５％、２．５〜１３％、４〜１１％、特に４．３超〜９％が好ましい。Ｎａ２Ｏの含有量が多過ぎると、歪点が低下し易くなることに加えて、熱膨張係数が高くなり過ぎて、ガラス板の耐熱衝撃性が低下し易くなる。結果として、高温の成膜工程で、ガラス板に熱収縮や熱変形が生じたり、割れが発生し易くなる。
【００３２】
Ｋ２Ｏは、熱膨張係数を調整する成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、Ｋ２Ｏは、カルコパイライト結晶の成長に効果的な成分であり、変換効率を高めるために重要な成分である。しかし、Ａｌ２Ｏ３を１０％超含むガラス系において、Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると、ＫＡｌＳｉＯ系の失透結晶が析出し易くなる。また、Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると、歪点が低下し易くなり、また熱膨張係数が高くなり過ぎて、ガラス板の耐熱衝撃性が低下し易くなる。結果として、高温の成膜工程で、ガラス板に熱収縮や熱変形が生じたり、割れが発生し易くなる。よって、Ｋ２Ｏの含有量は０〜９％、０．１〜８％、特に１〜７％が好ましい。
【００３３】
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、熱膨張係数を調整する成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、カルコパイライト結晶の成長に効果的な成分であり、変換効率を高めるために重要な成分である。Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量は１〜２０％、２〜２０％、４〜１８％、４．３超〜１５％、特に７〜１２％が好ましい。Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると、歪点が低下し易くなることに加えて、熱膨張係数が高くなり過ぎて、ガラス板の耐熱衝撃性が低下し易くなる。結果として、高温の成膜工程で、ガラス板に熱収縮や熱変形が生じたり、割れが発生し易くなる。一方、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。
【００３４】
ＭｇＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、ＭｇＯは、アルカリ土類酸化物の中では、ガラス板を割れ難くする効果が大きい成分である。しかし、ＭｇＯは、ＺｒＯ２と共存する場合に、ＺｒＯ２系の失透結晶を著しく析出させることにより、液相粘度を著しく低下させる成分である。また、ＣａＯと共存する場合に、ＣａＭｇＳｉＯ系の失透結晶を析出させ易い成分である。よって、ＭｇＯの含有量は０〜１０％、０〜３．７％未満、０．０１〜３％、０．０２〜２％、特に０．０３〜０．５％が好ましい。
【００３５】
ＣａＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、ＣａＯは、アルカリ土類酸化物の中では、ガラス板を割れ難くする効果が大きい成分である。ＣａＯの含有量は０〜１０％、０．１〜９％、２．９超〜８％、３〜７．５％、特に４．２〜６％が好ましい。ＣａＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなり、ガラス板に成形し難くなる。
【００３６】
ＭｇＯ＋ＣａＯは、アルカリ土類金属酸化物の中では、高温粘度を低下させることにより、ガラス溶解窯内の上昇流、下降流、バッチ投入口方向への後退流の移動速度を高めて、ガラスを均質化させる２成分の総和である。また、ＭｇＯ＋ＣａＯは、アルカリ土類金属酸化物の中では、ガラス板の割れ難さを最も維持し得ると共に、密度を最も低下させる２成分の総和である。密度を低下させると、薄膜太陽電池の支持部材のコストを低廉化することができる。ＭｇＯ＋ＣａＯの含有量は０〜１０％、０．１〜９．９％、２．９超〜９．５％、特に３．４超〜９．４％未満が好ましい。ＭｇＯ＋ＣａＯの含有量が多過ぎると、耐失透性、特にＺｒＯ２系の失透結晶が析出し易くなる。なお、ＭｇＯ＋ＣaＯの含有量が少な過ぎると、ガラス溶解窯内での溶融ガラスの移動速度が低下して、溶融ガラスが均質化されず、結果として、溶融性や成形性が低下する傾向がある。ここで、「ＭｇＯ＋ＣａＯ」は、ＭｇＯとＣａＯの合量を指す。
【００３７】
質量比ＣａＯ／ＭｇＯは、アルカリ土類酸化物の内、高温粘度を低下させる効果が大きいＭｇＯとＣａＯの比である。耐失透性の観点から見ると、ＺｒＯ２系の失透結晶を特に発生させ易いＭｇＯに対して、ＭｇＯと比較してＺｒＯ２系の失透結晶を発生させ難いＣａＯの比である。質量比ＣａＯ／ＭｇＯは、ＺｒＯ２系の失透結晶の析出を抑制しつつ、高温粘度を低下させるために、１超、２超、２．５超、特に３．４超が好ましい。
【００３８】
ＳｒＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、ＳｒＯは、ＺｒＯ２と共存する場合に、ＺｒＯ２系の失透結晶を析出し難くする成分である。ＳｒＯの含有量は０〜２０％、０．１〜１５％、４超〜１５％、５〜１４％、７超〜１３％、特に９．２〜１２．５％が好ましい。ＳｒＯの含有量が多過ぎると、長石族の失透結晶が析出し易くなり、また原料コストが高騰する。
【００３９】
ＣａＯ＋ＳｒＯの含有量は０〜３０％、０．１〜２５％、６．９２〜２３％、８〜２１％、特に９〜２０％が好ましい。ＣａＯ＋ＳｒＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。なお、ＣａＯ＋ＳｒＯの含有量が少な過ぎると、ガラス溶解窯内での溶融ガラスの移動速度が低下して、溶融ガラスが均質化されず、結果として、溶融性や成形性が低下する傾向がある。
【００４０】
ＢａＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。ＢａＯの含有量は０〜２０％、０．１〜１５％、２超〜１４％未満、２超〜８％未満、特に２超〜５％未満が好ましい。ＢａＯの含有量が多過ぎると、バリウム長石族の失透結晶が析出し易くなり、また原料コストが高騰する。更に、密度が増大して、支持部材のコストが高騰し易くなる。なお、ＢａＯの含有量が少な過ぎると、高温粘度が高くなり、溶融性や成形性が低下する傾向がある。
【００４１】
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯは、歪点を低下させずに、高温粘度を低下させる成分である。ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなり、また原料コストが高騰する。一方、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が少な過ぎると、高温粘度が高くなり過ぎる。よって、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量は１〜４０％、１５〜４０％、１７超〜４０％、１８〜３０％、特に１９〜２５％が好ましい。
【００４２】
更に、下記の成分含有量、成分比を有することが好ましい。
【００４３】
Ｂ２Ｏ３は、ガラスの粘度を下げることにより、溶融温度や成形温度を低下させる成分であるが、歪点を低下させる成分であり、また溶融時の成分揮発に伴い、炉耐火物材料を消耗させる成分である。よって、Ｂ２Ｏ３の含有量は０〜１５％未満、０〜１．５％、０〜１％未満、特に０〜０．１％未満が好ましい。
【００４４】
Ｌｉ２Ｏは、熱膨張係数を調整する成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、Ｌｉ２Ｏは、Ｎａ２ＯやＫ２Ｏと同様にして、カルコパイライト結晶の成長に効果的な成分である。しかし、Ｌｉ２Ｏは、原料コストが高いことに加えて、歪点を大幅に低下させる成分である。よって、Ｌｉ２Ｏの含有量は０〜１０％、０〜２％、０〜１％未満、特に０〜０．１％未満が好ましい。
【００４５】
質量比Ｎａ２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は、高温粘度を低下させる効果が大きい成分の総量（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの総量）に対して、カルコパイライト結晶の析出に有用なＮａ２Ｏの含有量の比である。質量比Ｎａ２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は０．００５〜０．５、０．０５〜０．４、０．１〜０．３８、０．１３７〜０．３５５、０．１４０〜０．３００、特に０．１５８超〜０．２５０が好ましい。質量比Ｎａ２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が大き過ぎると、高歪点を維持し難くなり、また溶融性や成形性が低下し易くなる。一方、質量比Ｎａ２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が小さ過ぎると、薄膜太陽電池の変換効率が低下し易くなる。また、質量比Ｎａ２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が小さ過ぎると、高温粘度を低下させるために、Ｌｉ２ＯやＫ２Ｏの含有量を増加せざるを得ず、結果として、原料コストが高騰する。なお、Ｋ２Ｏの含有量を優先的に増加させると、Ａｌ２Ｏ３を１０％超含むガラス系では、ＫＡｌＳｉＯ系の失透結晶が析出し易くなる。更に、質量比Ｎａ２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が小さ過ぎても、高歪点を維持し難くなり、また耐失透性が低下して、液相粘度が低下し易くなる。
【００４６】
ＺｎＯは、高温粘度を低下させる成分である。ＺｎＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＺｎＯの含有量は０〜１０％、特に０〜５％が好ましい。
【００４７】
ＺｒＯ２は、高温粘度を上げずに、歪点を高める成分である。しかし、ＺｒＯ２の含有量が多過ぎると、密度が高くなり易く、またガラス板が割れ易くなり、更にはＺｒＯ２系の失透結晶が析出し易くなり、ガラス板に成形し難くなる。よって、ＺｒＯ２の含有量は０〜１５％、０〜１０％、０〜７％、０．１〜６.５％、特に２〜６％が好ましい。
【００４８】
ガラス中のＦｅはＦｅ２＋又はＦｅ３＋の状態で存在するが、両イオンともガラスの着色の原因になる。よって、Ｆｅ２Ｏ３の含有量は０．００１〜０．０７％、特に０．００５〜０．０５％が好ましい。ここで、「Ｆｅ２Ｏ３」は、価数によらず全Ｆｅ量をＦｅ２Ｏ３量に換算した値を指す。
【００４９】
ＴｉＯ２は、紫外線による着色を防止すると共に、耐候性を高める成分である。しかし、ＴｉＯ２の含有量が多過ぎると、ガラスが失透したり、ガラスが茶褐色に着色し易くなる。よって、ＴｉＯ２の含有量は０〜１０％、０〜１％未満、特に０〜０．１％未満が好ましい。
【００５０】
Ｐ２Ｏ５は、耐失透性を高める成分、特にＺｒＯ２系の失透結晶の析出を抑制する成分であり、またガラス板を割れ難くする成分である。しかし、Ｐ２Ｏ５の含有量が多過ぎると、ガラスが乳白色に分相し易くなる。よって、Ｐ２Ｏ５の含有量は０〜１０％、０〜１％未満、０〜０．２％、特に０〜０．１％未満が好ましい。
【００５１】
ＳＯ３は、清澄剤として作用する成分であり、その含有量は０〜１％、特に０〜０．２％が好ましい。なお、フロート法で製板すると、安価にガラス板を大量生産し得るが、この場合、清澄剤として芒硝を用いることが好ましい。
【００５２】
Ａｓ２Ｏ３は、清澄剤として作用する成分であるが、フロート法で製板する場合、ガラスを着色させる成分であり、また環境的負荷が懸念される成分である。Ａｓ２Ｏ３の含有量は０〜１％、特に０〜０．１％未満が好ましい。
【００５３】
Ｓｂ２Ｏ３は、清澄剤として作用する成分であるが、フロート法で製板する場合、ガラスを着色させる成分であり、また環境的負荷が懸念される成分である。Ｓｂ２Ｏ３の含有量は０〜１％、特に０〜０．１％未満が好ましい。
【００５４】
ＳｎＯ２は、清澄剤として作用する成分であるが、耐失透性を低下させる成分である。ＳｎＯ２の含有量は０〜１％、特に０〜０．１％未満が好ましい。
【００５５】
上記成分以外にも、溶解性、清澄性、成形性を高めるために、Ｆ、Ｃｌ、ＣｅＯ２を合量で各々１％まで添加してもよい。また、化学的耐久性を高めるために、Ｎｂ２Ｏ５、ＨｆＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３を各々３％まで添加してもよい。
【００５６】
本発明の薄膜太陽電池用ガラス板において、歪点は５８０℃以上、５９０℃超、６００超〜６５０℃、６０５超〜６５０℃、特に６１０超〜６５０℃が好ましい。歪点が低過ぎると、高温の成膜工程で、ガラス板に熱収縮や熱変形が生じたり、割れが発生し易くなる。
【００５７】
本発明の薄膜太陽電池用ガラス板において、熱膨張係数は７０〜１００×１０−７／℃、特に８０〜９０×１０−７／℃が好ましい。このようにすれば、電極、光電変換膜の熱膨張係数に整合させ易くなる。なお、熱膨張係数が高過ぎると、ガラス板の耐熱衝撃性が低下し易くなり、結果として、高温の成膜工程で、ガラス板に割れが発生し易くなる。ここで、「熱膨張係数」は、ディラトメーターにより３０〜３８０℃における平均熱膨張係数を測定した値を指す。
【００５８】
本発明の薄膜太陽電池用ガラス板において、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度は１２００℃以下、特に１１８０℃以下が好ましい。このようにすれば、低温でガラス板を成形し易くなる。なお、「１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定可能である。
【００５９】
本発明の薄膜太陽電池用ガラス板において、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は１５２０℃以下、特に１４６０℃以下が好ましい。このようにすれば、低温でガラス原料を溶解し易くなる。なお、「１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定可能である。
【００６０】
本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、上記のガラス組成範囲になるように、調合したガラス原料を連続溶融炉に投入し、ガラス原料を加熱溶融した後、得られた溶融ガラスを脱泡した上で、フロートバスに供給し、板状に成形、徐冷することにより、作製することができる。
【００６１】
本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、実質的に未研磨の表面を有することが好ましい。このようにすれば、還元層による効果を的確に享受し得ると共に、ガラス板の製造コストを低廉化することができる。
【００６２】
本発明の薄膜太陽電池用ガラス板は、化学強化処理、特にイオン交換処理が行われていることが好ましい。このようにすれば、薄膜太陽電池の設置後に、雹や降雪等に対する耐衝撃性、耐圧性を高めることができる。なお、生産コストの観点からは、化学強化処理、特にイオン交換処理が行われていないことが好ましい。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。なお、以下の実施例は単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
【００６４】
次のようにして、試料Ｎｏ．１〜５を作製した。まず表１に記載のガラス組成になるように調合したガラスバッチを溶解窯にて溶融し、所望のｂ＊値が得られるように、表２に記載の製造条件を適宜調整しつつ、フロートバスにて１．８ｍｍ厚に成形した。続いて、得られたガラス板について、歪点を測定すると共に、銀での発色試験を行った。
【００６５】
【表１】
2014133680.tif 000002
【００６６】
【表２】
2014133680.tif 000003
【００６７】
歪点は、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６−７１に基づいて測定した値である。
【００６８】
以下のように、銀での発色試験を行った。まずガラス板のトップ面側に銀ペーストを６μｍ厚になるように塗布した後、６００℃にて１時間焼成した。次に、簡易型分光色差計（日本電色工業株式会社製ＮＦ３３３）を用いて、ガラス板のボトム面側からｂ＊値を測定した。
【００６９】
表２から明らかなように、試料Ｎｏ．１〜３は、ｂ＊値が大きいため、表層の還元層により電極の酸化を抑制し得ると考えられる。一方、試料Ｎｏ．４、５は、ｂ＊値が小さいため、表層の還元層により電極の酸化を抑制し難いと考えられる。
【００７０】
本実施例では、表１に記載のガラス組成を有するガラス板を用いたが、例えば、表３に記載のガラス組成を有するガラス板でも同様の傾向を示すと考えられる。なお、試料ａ〜ｈでは、歪点以外に、熱膨張係数、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度も評価した。
【００７１】
【表３】
2014133680.tif 000004
【００７２】
熱膨張係数は、ディラトメーターにより３０〜３８０℃における平均熱膨張係数を測定した値である。なお、測定試料として、直径５．０ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱試料を用いた。
【００７３】
１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。なお、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度は成形温度に相当し、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は溶融温度に相当している。