(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の主面、ならびに第１および第２の主面間に介在する端面を有するガラス板を有するカバーガラスにおいて、
前記ガラス板は、板厚が０．７〜１．２ｍｍで、化学強化処理されており、
前記主面の表面圧縮応力値が４００〜１０００ＭＰａであり、前記主面における圧縮応力層の板厚方向の厚さが１５〜５０μｍであり、
前記主面の面積が１ｍ２以上であり、
前記ガラス板は、以下の方法で得られる同心円曲げ強度が３０ｋｇｆ以上であり、
工場屋根、公共交通機関駅舎の屋根、または太陽光発電所に設置される太陽電池モジュールに用いられることを特徴とする、カバーガラス：
（１）前記ガラス板から、平面視で縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの正方形状のガラス片を取得し、
（２）該ガラス片の前記横の方向の中心線から上下それぞれ１０ｍｍの範囲に、前記縦の方向の中心線から３ｍｍ右側に平行移動させた線にそって、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形状の４００番手のサンドペーパを１．５ｋｇｆの荷重で３往復させて、第１の主面に前記縦の方向に２０ｍｍの長さの擦り線を形成し、
（３）径３０ｍｍの支持リング上に、前記ガラス片の第１の主面が支持リングと接し、前記ガラス片と前記支持リングの中心点が重なるようにして、前記ガラス片を前記支持リング上に設置し、
（４）前記ガラス片の上に、径１０ｍｍの荷重リングを、両者の中心点が重なるように載置し、
（５）前記荷重リング側から前記ガラス片に、１ｍｍ／分で荷重を負荷したとき、前記ガラス片に破壊が生じる荷重を同心円曲げ強度とする。
【請求項２】
前記主面の表面圧縮応力値が５５０〜８００ＭＰａ、前記主面における圧縮応力層の板厚方向の厚さが２０〜４５μｍである、請求項１に記載のカバーガラス。
【請求項３】
前記同心円曲げ強度は７０ｋｇｆ以上である、請求項１または２に記載のカバーガラス。
【請求項４】
前記ガラス板の内部引張応力値が１０〜６０ＭＰａである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のカバーガラス。
【請求項５】
板厚が１．０ｍｍ未満である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のカバーガラス。
【請求項６】
前記ガラス板は、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５６〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を５〜２０％、Ｎａ２Ｏを８〜２２％、Ｋ２Ｏを０〜１０％、ＭｇＯを０〜１４％、ＺｒＯ２を０〜５％、ＣａＯを０〜５％含有するガラスからなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のカバーガラス。
【請求項７】
複数の太陽電池セルと、該複数の太陽電池セルを封止する封止材と、該封止材の少なくとも一方の面に配置された第１のカバーガラスと、を具えた太陽電池モジュールにおいて、
第１のカバーガラスが請求項１〜６のいずれか１項に記載のカバーガラスであることを特徴とする、太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記第１のカバーガラスの端面が露出している、請求項７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記第１のカバーガラスの側と反対の側に、第２のカバーガラスが配置され、該第２のカバーガラスも、請求項１〜６のいずれか１項に記載のカバーガラスである、請求項７または８に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池用カバーガラスおよび太陽電池モジュールに関し、特に化学強化処理により板厚が薄くても長期的な使用において破損の低減を達成し得る、太陽電池用カバーガラスとこれを用いた太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
化石エネルギー資源の枯渇の懸念から、太陽光発電が普及してきている。特に、日本国内における電力買取制度により、一般家庭、工場、建造物等の屋根・屋上に、太陽電池モジュールが設置される例が増加している。【０００３】
これらの屋根・屋上に太陽電池モジュールを設置するには、建築物の耐振強度を充分確保する必要がある。例えば、新規施工の際には、屋根・屋上に太陽電池モジュールを設置することによる荷重を考慮した、建築物の構造設計がなされる。【０００４】
しかし、既築と呼ばれる建設済みの建築物は、設計当初屋根・屋上に太陽電池モジュールの設置を想定していない場合もある。このような既築物件の屋根・屋上に太陽電池モジュールを設置することで、建築物全体の耐震強度や耐風圧強度が不充分となることも懸念される（この懸念を懸念点１という）。【０００５】
また、広大な敷地に太陽電池モジュールを多数設置した太陽光発電所の計画も進められている。例えば、計画段階で述べられている数１０ＭＷ級の太陽光発電所においては、太陽電池モジュールが１０万枚以上設置されることもある。【０００６】
太陽光発電所を展開する事業者にとって、太陽電池モジュール設置と発電所立上げにかかる工数を抑えることは、事業として成り立ちかつ公共の利益を確保する上で重要である。そのため、多数の太陽電池モジュールの設置に要する工数の増大は、大きな関心事であり懸念点である。この工数の増大の懸念は、太陽光発電所に比べて少数であるものの、前述の新規施工の建築物の屋根・屋上への太陽電池モジュール設置にあたっても同様である（これらの懸念を懸念点２という）。【０００７】
懸念点１や２を解決するための有効な手段として、太陽電池モジュールを軽量にすることがあげられる。そのために、太陽電池モジュールの各部品を軽量にする提案が多くなされている。この提案の１つとして、太陽電池モジュールのカバーガラスの薄板化があげられる。【０００８】
典型的なカバーガラスの板厚としては、従来から３ｍｍ程度のものが多かったが、近年では１ｍｍ程度のものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１０８４１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、既築でも新築でも、屋根・屋上への太陽電池モジュールの設置にあたっては、建築物としての耐震性や耐風圧性の確保や、太陽電池モジュールの個体としての耐久性が必要である。例えば、飛来物に対する強度や積雪荷重に対する強度を考慮して、カバーガラスはその強度が確保されている。これらの強度は、ＪＩＳ  Ｃ８９９０の規定に係る機械的荷重試験で表される。太陽電池モジュールの軽量化のためにカバーガラスを１．５ｍｍ以下程度に薄くした場合であっても、良好な強度を確保するため、カバーガラスを構成するガラス板を強化処理することが考えられている。板厚が１．５ｍｍ以下程度のガラス板の場合、この強化処理として、化学強化処理が考えられる。【００１１】
しかし、現存するこれらの強度に対する基準等には、長期使用における課題が考慮されていない。すなわち、建築物や太陽光発電所は、数１０年単位での使用が想定されたものである。このような期間を経たときのカバーガラスの表面の状態については、これまでまったく着目されていなかった。【００１２】
太陽電池モジュールは屋外での使用であり、長年の屋外設置の過程で、カバーガラスの表面には多くの傷が生じ得る。そのため、初期段階で各種事象に対する強度を確保していても、長期使用後にはその強度を充分確保できていないことがあり得る。特に、このような長期間経過後に、化学強化処理をした１．５ｍｍ以下のガラス板が、太陽電池用カバーガラスとしての強度を備えているかは、検討がなされていない。【００１３】
本発明は、設置における懸念点１、２を払拭するための軽量化に寄与し、かつ経時変化を考慮した、太陽電池用カバーガラスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、第１および第２の主面、ならびに第１および第２の主面間に介在する端面を有するガラス板を有する太陽電池用カバーガラスにおいて、
前記ガラス板は、板厚が０．５〜１．５ｍｍで、化学強化処理されており、
前記主面の表面圧縮応力値が４００〜１０００ＭＰａであり、前記主面における圧縮応力層の板厚方向の厚さが１５〜５０μｍであり、
前記ガラス板は、以下の方法で得られる同心円曲げ強度が３０ｋｇｆ以上であることを特徴とする、太陽電池用カバーガラスを提供する：
（１）前記ガラス板から、平面視で縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの正方形状のガラス片を取得し、
（２）該ガラス片の前記横の方向の中心線から上下それぞれ１０ｍｍの範囲に、前記縦の方向の中心線から３ｍｍ右側に平行移動させた線にそって、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形状の４００番手のサンドペーパを１．５ｋｇｆの荷重で３往復させて、第１の主面に前記縦の方向に２０ｍｍの長さの擦り線を形成し、
（３）径３０ｍｍの支持リング上に、前記ガラス片の第１の主面が支持リングと接し、前記ガラス片と前記支持リングの中心点が重なるようにして、前記ガラス片を前記支持リング上に設置し、
（４）前記ガラス片の上に、径１０ｍｍの荷重リングを、両者の中心点が重なるように載置し、
（５）前記荷重リング側から前記ガラス片に、１ｍｍ／分で荷重を負荷したとき、前記ガラス片に破壊が生じる荷重を同心円曲げ強度とする。【００１５】
また、本発明は、そのような太陽電池用カバーガラスを備える太陽電池モジュールを提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、設置における懸念点１、２を払拭するための軽量化に寄与し、かつ長期使用後の強度が確保された、太陽電池用カバーガラスが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の太陽電池用カバーガラスの一例を示した斜視図である。
【図２】ガラス片の同心円曲げ強度の測定方法を概略的に示した図である。図２（ａ）は、ガラス片に擦り線を形成した状態を示しており、図２（ｂ）は、ガラス片に荷重を印加する様子を示している。
【図３】本発明の太陽電池モジュールの一例を示した概略部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づき本発明の太陽電池用カバーガラスの一例を詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の太陽電池用カバーガラスの一例を示した斜視図である。太陽電池用カバーガラス１は、板厚ｔが０．５〜１．５ｍｍのガラス板１０からなる。ガラス板１０は、第１および第２の主面１１ａ、１１ｂ、ならびに主面１１ａ、１１ｂ間に介在する端面１２を有する。ガラス板１０は、主面１１ａ、１１ｂにおいて板厚方向に１５〜５０μｍの圧縮応力層を有する化学強化処理されたガラス板である。主面１１ａ、１１ｂの圧縮応力値は、４００〜１０００ＭＰａである。
【００２０】
さらにこのガラス板１０は、主面１１ａに所定の傷を加えた後の曲げ強度が高いガラス板である。すなわち、このガラス板１０は、縦５０ｍｍ、横５０ｍｍに切りだしたガラス片が所定の同心円曲げ強度を有するものである。
【００２１】
前記所定の同心円曲げ強度について、図２を用いて説明する。
【００２２】
図２は、ガラス片の同心円曲げ強度の測定方法を概略的に示した図である。図２（ａ）は、ガラス片に擦り線を形成した状態を示しており、図２（ｂ）は、ガラス片に荷重を印加する様子を示している。
【００２３】
ガラス片の同心円曲げ強度を測定する場合、まず、前記ガラス板１０から、平面視で縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの正方形状のガラス片１００が採取される。ガラス片１００は、例えば、ガラス板１０の正面視中心点がガラス片１００の中心点になるように切り出される。
【００２４】
次に、図２（ａ）に示すように、ガラス片１００の横の方向の中心線ＨＬから上下それぞれ１０ｍｍの範囲に、縦の方向の中心線ＶＬから３ｍｍ右側に平行移動させた線にそって、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形状の４００番手のサンドペーパを１．５ｋｇｆの荷重で３往復させることにより、ガラス片１００の第１の主面１１ａに、縦の方向に２０ｍｍの長さの擦り線５０が形成される。
【００２５】
次に、図２（ｂ）に示すように、径３０ｍｍの支持リング３０上に、ガラス片１００が置載される。この際には、ガラス片１００の第１の主面１１ａが支持リング３０と接し、さらにガラス片１００と支持リング３０の両中心点が重なるようにして、ガラス片１００が支持リング３０上に設置される。
【００２６】
次に、ガラス片１００（の第２の主面）の上に、径１０ｍｍの荷重リング４０が置載される。この際には、ガラス片１００と荷重リング４０の両中心点が重なるようにして、荷重リング４０がガラス片１００上に設置される。
【００２７】
次に、この状態で、荷重リング４０の側からガラス片１００に、１ｍｍ／分で荷重を負荷する。この荷重印加によって、ガラス片１００に破壊が生じる荷重を同心円曲げ強度とする。
【００２８】
ガラス板１０は、この方法で測定される同心円曲げ強度が３０ｋｇｆ以上であるという特徴を有する。
【００２９】
次に、本発明のカバーガラスにこのような所定の強度を有するガラス板を用いることが有益である原理を説明する。上述のとおり、従来は長期使用の結果ガラス板の主面に発生し得る傷を充分考慮していなかった。本発明者らは、この長期使用によって生じる従来考慮されていなかった新規な課題に対し取り組んだ結果、本発明におけるガラス板が太陽電池用カバーガラスに適していることを見出した。
【００３０】
すなわち、長年の屋外使用環境では、飛来する砂塵や付着した砂塵やごみが主面を擦ることによって、微細な擦り傷が生じる。このような傷は、使用期間が長くなればなるほど、多くなっていく。これまで長期、例えば１０年の屋外使用環境での使用の結果生じる傷の深さは充分検討されてきていなかったが、本発明者らはこれらの傷の深さが１０μｍ程度であることを見出した。また、１０年程度屋外使用した後に発生する傷は、１０個／４００ｃｍ２〜５０個／４００ｃｍ２の範囲であった。このような傷の個数は、使用地域によっても異なり、沿岸部や車、鉄道などの交通量の多い地域では増大する。
【００３１】
このとき、従来のカバーガラスのように、板厚が３ｍｍ程度であれば、カバーガラス自体が剛性を備えることで、風や雪などの静荷重によるたわみを抑制できる。しかし、板厚が１．５ｍｍ以下であると、これらの静荷重によるたわみが大きくなる。その結果、主面に傷が生じていることで、この傷を起点としてカバーガラスが割れやすくなる。
【００３２】
この割れやすさを低減させるために、太陽電池モジュール自体を、周辺にフレームを装着したり裏面側に補強レールを装着したりするなどにより、カバーガラスのたわみを低減し得る構造にすることもできる。しかし、そのためにはこれらの補強部材の追加により重量が増大し、カバーガラスを薄板化する効果が薄れる。
【００３３】
そこで本発明のカバーガラスのように、所定の傷を加えた後の曲げ強度が高いガラス板を用いることで、補強部材を過剰に追加することなく、長期使用後のカバーガラスの強度を保持できる。特に、本発明のカバーガラスを用いた太陽電池モジュールは、過剰な補強部材を用いることなく、良好な耐久性を発揮する。例えば、本発明のカバーガラスを用いた太陽電池モジュールは、ＪＩＳ  Ｃ８９９０「機械荷重試験」をクリアし、長期使用後であっても、風や雪などに対して良好な耐久性を示す。
【００３４】
本発明におけるガラス板は、上述のガラス片が同心円曲げ強度を７０ｋｇｆ以上備えるガラス板であることが好ましい。この場合、長期使用後に想定され得る傷が生じたとしても、板厚が３ｍｍ程度のガラス板を用いた場合に得られるカバーガラスの曲げ強度と同程度以上の曲げ強度を得ることができる。また、これにより、太陽電池モジュールとして、カバーガラスを薄板にすることで懸念される強度低下を補完するための、補強部材の追加が不要となる。
【００３５】
本発明におけるガラス板は、主面の表面圧縮応力値が５５０〜８００ＭＰａであり、主面における圧縮応力層の板厚方向の厚さが２０〜４５μｍであることが好ましい。これは、主面の表面圧縮応力値や主面における圧縮応力層の板厚方向の厚さが大きすぎると、内部引張応力値が過剰に大きくなるからである。すなわち屋外では、長期使用における傷の発生とは別に、落石、投石、雹により、鋭利な物体が強くカバーガラスに衝突することがある。このような物体の衝突により、主面の圧縮応力層を突き抜ける割れが生じる。そのときに、内部の引張応力が大きすぎると破壊が進行しやすい。この点から、本発明におけるガラス板の内部の引張応力値としては、１０〜６０ＭＰａが好ましい。
【００３６】
本発明におけるガラス板としては、主面の面積が１ｍ２以上であることが、本発明の効果を発揮するものとして有益である。すなわち、太陽電池モジュールの面積が増大すればたわみの絶対値が大きくなりやすい。したがって、従来のガラス板であればこのようなたわみを抑制するために必要な補強部材が過剰になるが、本発明におけるガラス板であれば、長期使用後、すなわち傷が加わった後の曲げ強度が高いため、補強部材を増やす必要がない。
【００３７】
本発明におけるガラス板の板厚は、０．７〜１．２ｍｍ、さらには１．０ｍｍ未満であることが、本発明の効果を発揮するものとして有益である。すなわち、ガラス板の板厚が減少すればたわみの絶対値が大きくなりやすい。したがって、従来のガラス板であればこのようなたわみを抑制するために必要な補強部材が過剰になるが、本発明におけるガラス板であれば、長期使用後、すなわち傷が加わった後の曲げ強度が高いため、補強部材を増やす必要がない。
【００３８】
本発明におけるガラス板は、主面とともに端面にも圧縮応力層が形成されていてもよい。ただし、例えば、化学強化後に所望の形状にガラス板を切断した場合等には、端面に圧縮応力層が存在しない場合もある。本発明における圧縮応力は、ガラス板の主面方向に均一に形成されていても、面内に分布を有していてもよい。上記の化学強化処理によれば、処理むらを除けばほぼ均一に圧縮応力が得られる。そのため、圧縮応力に関する種々に値の測定にあたっては、主面の中央（ガラス板が矩形の場合には対角線の交わる点、矩形でない場合もこれに準じた点）を代表点とすればよい。
【００３９】
本発明におけるガラス板を得るための化学強化処理の方法としては、ガラス表層のＮａと溶融塩中のＫとをイオン交換できるものであれば特に制限はないが、たとえば加熱された硝酸カリウム溶融塩にガラスを浸漬する方法が挙げられる。なお、本発明において硝酸カリウム溶融塩または硝酸カリウム塩はＫＮＯ３の他、ＫＮＯ３と１０質量％以下のＮａＮＯ３を含有するものなどを含む。
ガラスに所望の表面圧縮応力を有する圧縮応力層を形成するための化学強化処理条件はガラス板の板厚などによっても異なるが、３５０〜５５０℃の硝酸カリウム溶融塩に２〜２０時間ガラス基板を浸漬させることが典型的である。経済的な観点からは３５０〜５００℃、２〜１６時間の条件で浸漬させることが好ましく、より好ましい浸漬時間は２〜１０時間である。
【００４０】
本発明におけるガラス板の製造方法に特に制限はないが、たとえば種々の原料を適量調合し、約１４００〜１８００℃に加熱し溶融した後、脱泡、攪拌などにより均質化し、周知のフロート法、ダウンドロー法、プレス法などによって板状に成形し、徐冷後所望のサイズに切断して製造される。
【００４１】
本発明におけるガラス板のガラスのガラス転移点Ｔｇは４００℃以上であることが好ましい。これによって、イオン交換時の表面圧縮応力の緩和を抑止できる。より好ましくは５５０℃以上である。
本発明におけるガラス板のガラスの粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２は好ましくは１８００℃以下、より好ましくは１７５０℃以下である。
本発明におけるガラスの粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４は１３５０℃以下であることが好ましい。
【００４２】
本発明におけるガラス板のガラスの比重ρは２．３７〜２．５５であることが好ましい。
本発明におけるガラス板のガラスのヤング率Ｅは６５ＧＰａ以上であることが好ましい。これによって、ガラスのカバーガラスとしての剛性や破壊強度が充分となる。
本発明におけるガラス板のガラスのポアソン比σは０．２５以下であることが好ましい。これによってガラスの耐傷つき性、特に長期使用後の耐傷つき性が充分となる。
【００４３】
本発明におけるガラス板は、次のガラスからなることが、化学強化処理を施しやすく好ましい：
酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５６〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を５〜２０％、Ｎａ２Ｏを８〜２２％、Ｋ２Ｏを０〜１０％、ＭｇＯを０〜１４％、ＺｒＯ２を０〜５％、ＣａＯを０〜５％含有するガラス。なお、以降百分率表示は、特に断らない限りモル百分率表示含有量を指す。
ＳｉＯ２はガラスの骨格を構成する成分であり必須であり、また、ガラス表面に傷（圧痕）がついた時のクラックの発生を低減させる、または化学強化後に圧痕をつけた時の破壊率を小さくする成分である。ＳｉＯ２が５６％未満ではガラスとしての安定性や耐候性またはチッピング耐性が低下する。ＳｉＯ２は好ましくは５８％以上、より好ましくは６０％以上である。ＳｉＯ２が７５％超ではガラスの粘性が増大して溶融性が低下する。
【００４４】
Ａｌ２Ｏ３はイオン交換性能およびチッピング耐性を向上させるために有効な成分であり、表面圧縮応力を大きくする成分であり、または１１０°圧子で圧痕をつけた時のクラック発生率を小さくする成分であり、必須である。Ａｌ２Ｏ３が５％未満ではイオン交換により、所望の表面圧縮応力値または圧縮応力層厚みが得られなくなる。好ましくは９％以上である。Ａｌ２Ｏ３が２０％超ではガラスの粘性が高くなり均質な溶融が困難になる。Ａｌ２Ｏ３は好ましくは１５％以下、典型的には１４％以下である。
【００４５】
ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３は８０％以下であることが好ましい。８０％超では高温でのガラスの粘性が増大し、溶融が困難となるおそれがあり、好ましくは７９％以下、より好ましくは７８％以下である。また、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３は７０％以上であることが好ましい。７０％未満では圧痕がついた時のクラック耐性が低下し、より好ましくは７２％以上である。
【００４６】
Ｎａ２Ｏはイオン交換により表面圧縮応力層を形成させ、またガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須である。Ｎａ２Ｏが８％未満ではイオン交換により所望の表面圧縮応力層を形成することが困難となり、好ましくは１０％以上、より好ましくは１１％以上である。Ｎａ２Ｏが２２％超では耐候性が低下する、または圧痕からクラックが発生しやすくなる。好ましくは２１％以下である。
【００４７】
Ｋ２Ｏは必須ではないがイオン交換速度を増大させるため、１０％以下の範囲で含有してもよい。１０％超では圧痕からクラックが発生しやすくなる、または硝酸カリウム溶融塩中のＮａＮＯ３濃度による表面圧縮応力の変化が大きくなるおそれがある。Ｋ２Ｏは好ましくは５％以下、より好ましくは０．８％以下、さらに好ましくは０．５％以下、典型的には０．３％以下である。硝酸カリウム溶融塩中のＮａＮＯ３濃度による表面圧縮応力の変化を小さくしたい場合にはＫ２Ｏは含有しないことが好ましい。
【００４８】
ＭｇＯは表面圧縮応力を大きくする成分であり、また溶融性を向上させる成分であり、必須である。応力緩和を抑制したい場合などにはＭｇＯを含有させることが好ましい。ＭｇＯを含有しない場合は化学強化処理を行う際に溶融塩温度のばらつきに起因して応力緩和の度合いが化学強化処理槽の場所により変化しやすくなり、その結果安定した圧縮応力値を得ることが困難になるおそれがある。また、ＭｇＯが１４％超ではガラスが失透しやすくなり、または硝酸カリウム溶融塩中のＮａＮＯ３濃度による表面圧縮応力の変化が大きくなるおそれがあり、好ましくは１３％以下である。
【００４９】
本発明におけるガラス板の好ましいガラス成分は本質的に以上で説明した成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。そのような成分を含有する場合、それら成分の含有量の合計は２％未満であることが好ましく、より好ましくは１％以下である。以下、上記その他成分について例示的に説明する。
【００５０】
ＺｎＯはガラスの高温での溶融性を向上するためにたとえば２％まで含有してもよい場合があるが、好ましくは１％以下であり、フロート法で製造する場合などには０．５％以下にすることが好ましい。ＺｎＯが０．５％超ではフロート成型時に還元し製品欠点となるおそれがある。典型的にはＺｎＯは含有しない。
ＴｉＯ２はガラス中に存在するＦｅイオンと共存することにより、可視光透過率を低下させ、ガラスを褐色に着色するおそれがあるので、含有するとしても１％以下であることが好ましく、典型的には含有しない。
【００５１】
Ｌｉ２Ｏは歪点を低くして応力緩和を起こりやすくし、その結果安定した表面圧縮応力層を得られなくする成分であるので含有しないことが好ましく、含有する場合であってもその含有量は１％未満であることが好ましく、より好ましくは０．０５％以下、特に好ましくは０．０１％未満である。
【００５２】
また、Ｌｉ２Ｏは化学強化処理時にＫＮＯ３などの溶融塩中に溶出することがあるが、Ｌｉを含有する溶融塩を用いて化学強化処理を行うと表面圧縮応力が著しく低下する。Ｌｉ２Ｏはこの観点からは含有しないことが好ましい。
【００５３】
ＣａＯは高温での溶融性を向上させる、または失透を起こりにくくするために５％以下の範囲で含有してもよい。ＣａＯが５％超ではイオン交換速度またはクラック発生に対する耐性が低下する。典型的にはＣａＯは含有しない。
ＳｒＯは必要に応じて含有してもよいが、ＭｇＯ、ＣａＯに比べてイオン交換速度を低下させる効果が大きいので含有する場合であってもその含有量は１％未満であることが好ましい。典型的にはＳｒＯは含有しない。
ＢａＯはアルカリ土類金属酸化物の中でイオン交換速度を低下させる効果が最も大きいので、ＢａＯは含有しないこととするか、含有する場合であってもその含有量は１％未満とすることが好ましい。
【００５４】
ＳｒＯまたはＢａＯを含有する場合それらの含有量の合計は１％以下であることが好ましく、より好ましくは０．３％未満である。
ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｒＯ２のいずれか１以上を含有する場合それら４成分の含有量の合計は１．５％未満であることが好ましい。当該合計が１．５％以上ではイオン交換速度が低下するおそれがあり、典型的には１％以下である。
【００５５】
さらに本発明は、上記の各ガラス板を次のように用いた太陽電池モジュールを提供する。複数の太陽電池セルと、該複数の太陽電池セルを封止する封止材と、該封止材の少なくとも一方の面に対向配置される第１のカバーガラスと、を具えた太陽電池モジュールにおいて、第１のカバーガラスが上記各ガラス板を用いた太陽電池用カバーガラスであることを特徴とする、太陽電池モジュール。さらには、上記各ガラス板を太陽電池モジュールの両面にカバーガラスとして用いることは、好ましい。これにより、従来の樹脂製バックシートに比べて耐候性の高いガラス板を用いても、重量を軽くでき強度も確保できる。
【００５６】
両面にカバーガラスを用いた例を、図３を用いて説明する。太陽電池モジュール２０は、上記した各ガラス板１０ａからなる第１のカバーガラスと同じく各ガラス板１０ｂからなる第２のカバーガラスとが、封止材２２を介して積層されている。封止材２２内には、複数の太陽電池セル２３が、封入されている。
【００５７】
こうした本発明の太陽電池モジュールは、工場屋根、鉄道等の公共交通機関の駅舎の屋根、および沿岸部に多くみられる太陽光発電所等に、好適に使用できる。すなわち、工場、駅、沿岸部では、砂、埃、塩等の飛来が頻繁であり、長期にわたった設置の結果、ガラス板の主面に多くの擦り傷が生じやすい。一方で、太陽電池モジュールの軽量化が強く求められるのも、先に懸念点１、２のように述べたとおり、工場屋根、鉄道等の駅の屋根、太陽光発電所である。このような環境において、本発明における、傷が加わった後の曲げ強度の高いガラス板をカバーガラスに使用した太陽電池モジュールを使用することは、軽量化を達成しつつ長期使用の後にも機械荷重に耐えることができ、有益である。なお、ここでいう駅舎とは、停留所、空港、港も含むものとする。
【００５８】
さらに、本発明の太陽電池モジュールにおいて、カバーガラスの端面が露出した構造を有することは、太陽電池モジュール全体の軽量化を達成できる。これは、部品点数を減少させれば軽量化を実現できるという単純なものではない。すなわちこのような構成は、補強部材として機能する太陽電池モジュール周辺のフレームを必要としない、充分な強度を有したカバーガラスを用いることで実現できるものである。
【実施例】
【００５９】
以下の表１のような、太陽電池カバーガラス用のガラス板を用意した。表中、例１は本発明のカバーガラスに係るガラス板、例２〜４は比較例に係るガラス板である。【００６０】
例１、２のガラス板は、化学強化処理されたガラス板である。例１のガラス板の種類は、旭硝子（株）製ＬＥＯＦＬＥＸ（登録商標）であり、化学強化処理の結果得られる各強化物性を表１の「例１」の欄に示す値に調整したものである。例２のガラス板の種類は、ソーダライムシリカガラスであり、化学強化処理の結果得られる各強化物性を表１の「例２」の欄に示す値に調整したものである。強化物性として、折原製作所社製表面応力計ＦＳＭ−６０００にて主面の表面圧縮応力ＣＳ（単位：ＭＰａ）および主面における圧縮応力層の板厚方向の厚さＤＯＬ（単位：μｍ）を測定した。また、これらの値から、内部引張応力ＣＴ（単位：ＭＰａ）を計算した。なお、例３、４のガラス板の種類は、ソーダライムシリカガラスである。【００６１】
これらの例１〜例４のガラス板から、平面視で縦５０ｍｍ、横５０ｍｍのガラス片を切り出し、それぞれ表１に示した枚数のガラス片について、次の方法で、同心円曲げ強度（単位：ｋｇｆ）を測定した。なお、以下の記載では、明確化のため、図２に示した参照符号を使用して、測定方法を説明する。【００６２】
（擦り線形成ステップ）
縦５０ｍｍ×横５０ｍｍの正方形状のガラス片１００において、平面視横方向の中心線ＨＬから、上下それぞれ１０ｍｍの範囲に、縦方向の中心線ＶＬから３ｍｍ右側に平行移動させた線（擦り領域）を定める。次に、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形状の４００番手のサンドペーパを、ロードセルの先端に固定する。このロードセルを、ガラス片１００に対して荷重１．５ｋｇｆを付与しながら、擦り領域に沿って３往復させ、ガラス片１００の一方の主面に、長さ２０ｍｍの擦り線５０を形成する。【００６３】
（同心円曲げ強度測定ステップ）
擦り線５０が形成されたガラス片１００の主面を、径３０ｍｍの支持リング３０上に載置する。次に、その上に径１０ｍｍの荷重リング４０を載置する。このとき、ガラス片１００、支持リング３０、荷重リング４０それぞれの中心点が重なるように各部材を載置する。その後、荷重リング４０側から、ガラス片１００に１ｍｍ／分で荷重を負荷し、ガラス片が破壊したときの荷重を得る。【００６４】
測定された荷重を、同心円曲げ強度（単位：ｋｇｆ）とする。【００６５】
なお、表１において、「擦り線付与前同心円曲げ強度」は、前述の擦り線形成ステップを実施しなかった場合に得られた、同心円曲げ強度（単位：ｋｇｆ）である。【００６６】
【表１】
0005812210.tif 000002
例１のガラス板は、擦り線形成後の同心円曲げ強度が７０ｋｇｆ以上のものであるため、例２のガラス板の擦り線形成前の同心円曲げ強度の平均値よりも大きな曲げ強度を有するものである。すなわち、例２のガラス板のように、初期の段階ではある強度を備えることで、板厚を小さくして軽量化を達成し得るカバーガラスにできることがある。これに対し例１のガラス板は、長期使用の結果傷が形成された後でも、充分な強度を有しているといえる。さらに例１のガラス板は、例４のガラス板のように板厚が大きいガラス板の長期使用の結果傷が形成された後の曲げ強度以上のものである。このように例１のガラス板は、太陽電池モジュールを軽量化するために板厚を小さくしても、板厚の大きなガラス板と遜色ない、長期使用後の曲げ強度を有している。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の太陽電池用カバーガラスは、太陽電池モジュールの設置の際の懸念点を払拭し、軽量であり長期間屋外に設置されても強度を確保できる。【００６８】
また、本願は２０１３年１月２４日に出願した日本国特許出願２０１３−０１０８３４号に基づく優先権を主張するものであり同日本国出願の全内容を本願に参照により援用する。
【符号の説明】
【００６９】
１        太陽電池用カバーガラス
１０      ガラス板
１１ａ    第１の主面
１１ｂ    第２の主面
１２      端面
３０      支持リング
４０      荷重リング４０
５０      擦り線
１００    ガラス片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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