(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽エネルギー装置であって、
太陽スペクトルの近赤外波長領域の少なくとも一部を含む吸収帯域を有する光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方と、
ほぼ互いに反対側にある第１及び第２の主表面を有する可視光透過反射体であって、前記第１の主表面から前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方に向けて光を反射するように位置付けられ、異なる屈折率を有する複数の交互に積層された第１及び第２の光学層を含む光学積層体を有する多層光学フィルムを備え、前記多層光学フィルムが、前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方の前記吸収帯域に対応する波長範囲の光の少なくとも一部を反射する、可視光透過反射体と、
前記可視光透過反射体の前記第１の主表面よりも前記可視光透過反射体の前記第２の主表面により近く位置付けられたグラフィックフィルム又は点灯表示部の少なくとも一方であって、前記グラフィックフィルム又は点灯表示部が、前記可視光透過反射体を通して視認可能である、グラフィックフィルム又は点灯表示部の少なくとも一方と、を備える、太陽エネルギー装置。
【請求項２】
前記多層光学フィルムが、６００ナノメートル〜１０００ナノメートルの範囲の左帯域端を有する可視光透過反射体である、請求項１に記載の太陽エネルギー装置。
【請求項３】
前記多層光学フィルムが、６５０ナノメートル〜１３５０ナノメートルの波長範囲において、前記多層光学フィルムに対して垂直な角度で、少なくとも５０パーセントの平均光反射率を有する、請求項１又は２に記載の太陽エネルギー装置。
【請求項４】
多数の平行な隆起部を更に備え、それぞれの隆起部が隆起部の頂点に対して互いに反対側にある第１及び第２の隆起面を有し、前記可視光透過反射体が、各第１の隆起面上に位置し、前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方が、各第２の隆起面上に位置する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽エネルギー装置。
【請求項５】
前記多層光学フィルムが、６５０ナノメートル〜１５００ナノメートルの波長範囲において、前記多層光学フィルムに対して垂直な角度で、少なくとも５０パーセントの平均光反射率を有する、請求項１又は２に記載の太陽エネルギー装置。
【請求項６】
前記多層光学フィルムが、８５０ナノメートル〜１２００ナノメートルの波長範囲において、前記多層光学フィルムに対して垂直な角度で、少なくとも５０パーセントの平均光反射率を有する、請求項１又は２に記載の太陽エネルギー装置。
【請求項７】
前記多層光学フィルムが、８５０ナノメートル〜１５００ナノメートルの波長範囲において、前記多層光学フィルムに対して垂直な角度で、少なくとも５０パーセントの平均光反射率を有する、請求項１又は２に記載の太陽エネルギー装置。
【請求項８】
太陽スペクトルの赤外波長領域の少なくとも一部を含む吸収帯域を有する光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方と、
ほぼ互いに反対側にある第１及び第２の主表面を有する可視光透過反射体であって、前記第１の主表面から前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方に向けて光を反射するように位置付けられ、異なる屈折率を有する複数の交互に積層された第１及び第２の光学層を含む光学積層体を有する多層光学フィルムを備え、前記多層光学フィルムが、前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方の前記吸収帯域に対応する波長範囲の光の少なくとも一部を反射する、可視光透過反射体と、
前記可視光透過反射体の第２の主表面よりも前記可視光透過反射体の前記第１の主表面により近く位置付けられた部分的に透過性のグラフィックフィルムであって、赤外光が、前記部分的に透過性のグラフィックフィルムを通過する、部分的に透過性のグラフィックフィルムと、を備える、太陽エネルギー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１３年７月１日に出願された米国特許仮出願第６１／８４１５６５号の利益を主張するものであり、その出願の開示内容全体は本明細書において参照により援用される。
【背景技術】
【０００２】
商業ビル及び住居ビルに光起電装置及びシステムを設置する及び／又は組み込むことは知られている。そうしたシステムは、一般的に、光起電能が限定的でありかつ審美的魅力を欠いている場合がある従来の屋上設置型システムに限定されてきた。従来の屋上設置型システムは、典型的には、ラックシステムに依存し、このラックシステムは、典型的には、例えば、ビルの垂直面に魅力的かつ便利なやり方で組み込むのには適しておらず、また、他の構成においてもその適合性は限定的であり得る。
【０００３】
従来の光電池用途では、従来の太陽光集光用ミラーは、典型的には、太陽エネルギーの広い帯幅を光電池又は太陽熱伝導素子上に向けて方向付けるために使用される。しかしながら、太陽光集光用ミラーから太陽素子上に反射されるある特定の波長の電磁放射線は、太陽素子に悪影響を及ぼし得る。例えば、赤外線スペクトルのある特定の波長は、ある特定の光電池の温度を望ましくなく増加させる場合がある。結果として、光電池は、過剰な熱曝露によって効率を失い、かつ時間とともに劣化する可能性がある。更に、可視光を反射する広帯域ミラーは、特定の角度において遮光状態となり、審美的理由から一部の人々にとっては受け入れ難い場合がある。広帯域ミラーは、流体を加熱するための太陽熱集熱パネルでも使用されるが、その場合も同様に、ビルに組み込むためには審美的魅力に欠き、また、太陽を追尾しないシステムでは、迷光反射が遮光状態となり得る。紫外線（ＵＶ）光に対する長期曝露はまた、通常、光電池の構成要素の早期劣化をもたらす。選択された太陽電池の吸収帯幅に対応する波長を反射し、この帯域幅の外側の光の大部分を透過又は吸収するいくつかの太陽光集光用ミラーが開示されている（例えば、２００９年１１月１９日発行の国際公開第２００９／１４０４９３号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）を参照のこと）。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様では、本開示は、太陽エネルギー装置であって、
太陽スペクトルの近赤外波長領域の少なくとも一部（すなわち、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲の少なくとも一部）（例えば、少なくとも１００ｎｍの範囲、いくつかの実施形態では、少なくとも２００ｎｍ、３００ｎｍ、４００ｎｍ、５００ｎｍ、６００ｎｍ、７００ｎｍ、８００ｎｍ、９００ｎｍ、又は更には少なくとも１０００ｎｍの範囲）を含む吸収帯域を有する光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方と、
第１及び第２の略対向する主表面を有する可視光透過反射体であって、第１の主表面から光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方に向けて光を反射するように位置付けられ、異なる屈折率を有する複数の交互に積層された第１及び第２の光学層を含む光学積層体を有する多層光学フィルムを備え、多層光学フィルムは、光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方の吸収帯域に対応する波長範囲の光の少なくとも一部を反射する、可視光透過反射体と、
可視光透過反射体の第１の主表面よりも可視光透過反射体の第２の主表面側により近く位置付けられたグラフィックフィルム（いくつかの実施形態では、部分的に透過性のグラフィックフィルム）又は点灯表示部（例えば、液晶ディスプレー）の少なくとも一方であって、グラフィックフィルム又は点灯表示部が、可視光透過反射体を通して視認可能である、グラフィックフィルム又は点灯表示部の少なくとも一方と、を備える、太陽エネルギー装置について記述する。
【０００５】
別の態様では、本開示は、太陽エネルギー装置であって、
太陽スペクトルの近赤外波長領域の少なくとも一部（すなわち、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲の少なくとも一部）を含む吸収帯域を有する光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方と、
第１及び第２の略対向する主表面を有する可視光透過反射体であって、第１の主表面から光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方に向けて光を反射するように位置付けられ、異なる屈折率を有する複数の交互に積層された第１及び第２の光学層を含む光学積層体を有する多層光学フィルムを備え、多層光学フィルムは、光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方の吸収帯域に対応する波長範囲の光の少なくとも一部を反射する、可視光透過反射体と、
可視光透過反射体の第２の主表面よりも可視光透過反射体の第１の主表面により近く位置付けられた部分的に透過性のグラフィックフィルムであって、反射した赤外光が、部分的に透過性のグラフィックフィルムを透過する、部分的に透過性のグラフィックフィルムと、を備える、太陽エネルギー装置について記述する。
【０００６】
「グラフィックフィルム」は、可視領域又は近赤外線領域内の波長を有する少なくとも一部の光を吸収し、かつ反射光がいくつかのグラフィカルコンテンツを含む可視領域内の少なくとも一部の光を反射する、任意のフィルムである。グラフィカルコンテンツとしては、パターン、画像、又は他の視覚的なしるしを挙げることができる。グラフィックフィルムは、プリントフィルムである場合もあれば、又は印刷以外の手段で製作され得るグラフィックである場合もある。例えば、グラフィックフィルムは、穿孔がパターンで配置されている有孔反射フィルムであり得る。グラフィックはまた、エンボス加工によっても作製され得る。いくつかの実施形態では、グラフィックフィルムは、（例えば、バックライト付きの標識（例えば、バックライト付きの道路標識）で使用される）部分的に透過性のグラフィックフィルムである。市販のグラフィックフィルムの例は、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）が商品名「ＤＩ−ＮＯＣ」で販売している。
【０００７】
「光電池」は、電磁エネルギー（例えば、近赤外光などの光）を電気に変換する半導体電気装置である。
【０００８】
「太陽熱吸収装置」は、太陽からの電磁エネルギー（すなわち、赤外線エネルギーなどの太陽光）を熱エネルギーに変換することができる装置である。
【０００９】
「太陽エネルギー装置」は、太陽からの電磁エネルギー（すなわち、赤外線エネルギーなどの太陽光）を、別の場所で使用するために、電気又は熱エネルギーに変換することができる装置である。
【００１０】
用語「ポリマー」は、１つ又は２つ以上の繰り返しモノマー単位から本質的になる高分子化合物、又は１つ又は２つ以上の同様の繰り返しモノマー単位から本質的になる高分子化合物の混合物を指す。
【００１１】
本明細書に記載される太陽エネルギー装置は、例えば、ビルの側面及び／又は屋上、並びに窓内で、標識（例えば、広告看板又は道路標識）として使用され得る。太陽エネルギー装置は、例えば、ビルの一部として設置され、かつ可視光透過反射体の第２の主表面により近く位置付けられたグラフィックフィルム又は点灯表示部の視認を可能にする。グラフィックフィルムは、例えば、ビルの美観を高めるための、屋根板、タイル、れんが、化粧しっくい、又は木目の印刷外観を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本明細書に記載される太陽エネルギー装置の例示的実施形態の概略正面図である。
【図１Ａ】図１に示す例示的実施形態である太陽エネルギー装置の概略側面図である。
【図２】使用中の、本明細書に記載される太陽エネルギー装置の例示的実施形態の概略側面図である。
【図３】使用中の、本明細書に記載される太陽エネルギー装置の例示的実施形態の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１及び図１Ａを参照すると、太陽エネルギー装置１００は、光電池又は太陽熱吸収装置１０１と、可視光透過反射体１０３と、グラフィックフィルム又は点灯表示部１０５とを備えている。
【００１４】
図２を参照すると、太陽エネルギー装置２００は、光電池又は太陽熱吸収装置２０１と、可視光透過反射体２０３と、グラフィックフィルム又は点灯表示部２０５とを備えている。太陽２１０からの入射太陽光２０７は、光電池又は太陽熱吸収装置２０１及び可視光透過反射体２０３上に直接照射する。太陽２１０からのエネルギーの近赤外線部分２０９は、可視光透過反射体２０３から光電池又は太陽熱吸収装置２０１上へと反射される。グラフィックフィルム又は点灯表示部２０５は、可視光透過反射体２０３を通して視認可能である。
【００１５】
図３を参照すると、太陽エネルギー装置３００は、光電池又は太陽熱吸収装置３０１と、可視光透過反射体３０３と、部分的に透過性のグラフィックフィルム又は点灯表示部３０５とを備えている。太陽３１０からの入射太陽光３０７は、光電池又は太陽熱吸収装置３０１及び可視光透過反射体３０３上に照射し、部分的に透過性のグラフィックス又は点灯表示部３０５を通過する。太陽３１０からのエネルギーの近赤外線部分３０９は、可視光透過反射体３０３から、部分的に透過性のグラフィックス又は点灯表示部３０５を介して、光電池又は太陽熱吸収装置３０１上へと反射される。
【００１６】
例示的な光電池としては、結晶性シリコン単接合セル、リボンシリコンセル、アモルファスシリコン光電池、セレン化銅インジウムガリウムセル、テルル化カドミウム光電池、有機光電池、及びガリウムヒ素セルが挙げられる。
【００１７】
例示的な太陽熱吸収装置としては、ガラス張りの平型ブラックパネル、黒い太陽光吸収フィンに取り付けられた黒い水管、及び集熱管を取り囲む真空ガラス管、更なる赤外光を太陽光吸収管上に反射させる複合放物面集光器が挙げられる。
【００１８】
本明細書に記載される太陽エネルギー装置は、可視光透過反射体を含み、この可視光透過反射体は、異なる屈折率を有する複数の交互に積層された第１及び第２の光学層を備える光学積層体を有する多層光学フィルムを備える。少なくとも１つの第１のポリマー及び１つの第２のポリマーの交互層を有する従来の多層光学フィルムを、可視光透過反射体の作製に使用することができる。適切な屈折率を有する適切な層ペア、層厚、及び／又は層ペアの数を選択することによって、光学積層体を、所望の波長の光を透過又は反射するように設計することができる。
【００１９】
第１の光学層及び第２の光学層を適切に選択することによって、本明細書に開示される太陽エネルギー装置内の可視光透過反射体を、所望の帯域の光を反射又は透過するように設計することができる。反射は、光学積層体内の光学層間の各境界面において生じ、その光学層は、異なる屈折率ｎ１及びｎ２をそれぞれ有する。隣接した光学層の境界面で反射されない光は、典型的には、連続層を通過し、その後の光学層で吸収されるか、その後の境界面で反射されるか、又は完全に光学積層体を透過する。典型的には、所定の層ペアの光学層は、それらの光波長を実質的に透過し所望の反射率が得られるように選択される。層ペア境界面で反射されない光は、次の層ペア境界面まで透過し、そこで光の一部が反射され、反射されない光は透過し、その後も同様に続く。光学積層体内の光学層の数を増やすことにより、光学的出力を高くすることができる。このようにして、多くの光学層を有する光学層積層体は、高い反射率を生じさせることができる。例えば、層ペア間の屈折率が小さい場合、光学スタックは、所望の反射率を達成しないことがあるが、層ペアの数を増やすことによって、十分な反射率が達成されることがある。本開示のいくつかの実施形態では、光学積層体は、少なくとも２つの第１の光学層と少なくとも２つの第２の光学層、少なくとも５つの第１の光学層と少なくとも５つの第２の光学層、少なくとも５０の第１の光学層と少なくとも５０の第２の光学層、少なくとも２００の第１の光学層と少なくとも２００の第２の光学層、少なくとも５００の第１の光学層と少なくとも５００の第２の光学層、又は少なくとも１０００の第１の光学層と少なくとも１０００の第２の光学層を含む。広くは、第１の光学層の少なくとも一部及び第２の光学層の少なくとも一部は、密着している。
【００２０】
広くは、隣接した光学層の境界面の反射率は、反射波長での第１の光学層と第２の光学層の屈折率の差の二乗に比例する。層ペア間の屈折率の絶対差（ｎ１−ｎ２）は、典型的には０．１以上である。第１の光学層と第２の光学層との間の屈折率差が大きいほど、例えば、より高い光学的出力（例えば、反射率）が得られ、それにより反射帯域幅を広げることができるので、有用である。しかしながら、本開示では、層ペア間の絶対差は、選択された層ペアに応じて、０．２０未満（いくつかの実施形態では、０．１５、０．１０、０．０５未満、又は更には０．０３未満）であってもよい。
【００２１】
それぞれの層の厚さは、反射率の大きさを変化させるか又は反射率波長範囲をずらすことによって、光学スタックの性能に影響を及ぼすことができる。光学層は、典型的には、反射する波長（１つ又は複数）の約４分の１の平均個別層厚、及び反射する波長（１つ又は複数）の約２分の１の層ペア厚を有する。光学層はそれぞれ４分の１波長の厚さでよく、又は光学層は、層ペアの光学厚さの和が波長の半分（又はその倍数）である限り、異なる光学厚さを有することができる。例えば、８００ナノメートル（ｎｍ）の光を反射させるためには、平均個別層厚は約２００ｎｍになり、平均層ペア厚は約４００ｎｍになる。第１の光学層と第２の光学層は同じ厚さを有してもよい。あるいは、光学スタックは、反射波長範囲を大きくするために異なる厚さを有する光学層を含んでもよい。２つを超える層ペアを有する光学積層体は、ある波長範囲にわたって反射能を提供するために、異なる光学厚さを有する光学層を含むことができる。例えば、光学積層体は、特定の波長を有する垂直入射光を最適に反射させるように個別に調整された層ペアを含むことができるか、又はより大きい帯域幅にわたって光を反射させるために層ペア厚の勾配を含んでもよい。特定の層ペアの通常の反射率は、主に、個々の層の光学厚さに依存し、光学厚さは、層の実際の厚さとその屈折率の積として定義される。光学層積層体から反射された光の強度は、層ペアの数とそれぞれの層ペア内の光学層の屈折率の差の関数である。比ｎ１ｄ１／（ｎ１ｄ１＋ｎ２ｄ２）（一般に「ｆ比」と呼ばれる）は、特定波長における所定の層ペアの反射率と関連する。ｆ比中で、ｎ１及びｎ２は、層ペア内の第１及び第２の光学層の特定波長でのそれぞれの屈折率であり、ｄ１及びｄ２は、層ペア内の第１及び第２の光学層のそれぞれの厚さである。屈折率、光学層厚、及びｆ比を適切に選択することによって、一次反射の強度をある程度制御することができる。
【００２２】
式λ／２＝ｎ１ｄ１＋ｎ２ｄ２を使用して、波長λの光を垂直入射角で反射させるように光学層を最適化することができる。他の角度では、層ペアの光学厚さは、構成光学層内を伝わる距離（層の厚さより大きい）と、光学層の３つの光学軸のうちの少なくとも２つの光学軸の屈折率とに依存する。
【００２３】
本明細書に開示される可視光透過反射体に有用な多層光学フィルム内の光学積層体は、典型的には、全部又はほとんどが４分の１波長フィルムである積層体を包含する。この場合、スペクトルの制御には、フィルム積層体の層厚プロファイルを制御する必要がある。そのような光学積層体の層厚プロファイルは、顕微鏡技術で得られる層プロファイル情報と組み合わされる、例えば、米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）において教示される軸ロッド器具を使用して、向上したスペクトル特性を提供するように調整することができる。
【００２４】
層厚プロファイル制御の基本プロセスは、ターゲット層厚プロファイルと測定された層のプロファイルとの差に基づく軸ロッドゾーン出力設定の調整を含む。所定のフィードブロック領域における層厚値の調整に必要とされる軸ロッド出力の増加は、まず、そのヒーターゾーンにおいて生じる層に関して得られる厚さ変化の１ナノメートル当たりの入熱のワット数に換算して較正することができる。スペクトルの細かい制御は、２７５層に対して２４個の軸ロッドゾーンを使用して可能である。較正後に、所定のターゲットプロファイルと測定プロファイルの必要な電力調整を一度に計算することができる。この手順は、２つのプロファイルが収束するまで繰り返されてもよい。
【００２５】
制御スペクトルを有する多層光学フィルムを提供するための所望の技法は、例えば、米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）に教示されるような、共押出ポリマー層の層厚値の軸ロッドヒーター制御を使用すること；作製中に、層厚さ測定ツール（例えば、原子間力顕微鏡、透過型電子顕微鏡、又は走査型電子顕微鏡）から、層厚プロファイルのフィードバックをタイムリーに得ること；光学モデリングにより所望の層厚プロファイルを生成すること；及び測定した層プロファイルと望ましい層プロファイルとの間の差に基づいて、軸ロッド調整を行うこと、を含む。
【００２６】
光学積層体の層厚プロファイル（層厚値）は、所望の反射帯域幅の左帯域端に関して約４分の１波長の光学厚さ（屈折率と物理厚を掛けたもの）を有するように調整された第１の（最も薄い）光学層から、所望の反射帯域幅の右帯域端に関して約４分の１波長厚の光学厚さになるように調整されていてよい最も厚い層まで、ほぼ線形プロファイルになるように調整されてもよい。いくつかの実施形態では、異なる反射帯を有する２つ又は３つ以上の多層光学フィルムを一緒に積層して、反射帯を拡大する。
【００２７】
光学層の複屈折（例えば、延伸によって生じる）は、層ペア内の光学層の屈折率の差を大きくする場合がある。２つの互いに垂直な面内軸に配向される層ペアを含む光学積層体は、例えば、光学層の数、ｆ比、及び屈折率に応じて、入射光の極めて高い割合を反射することができる高効率反射体である。
【００２８】
本明細書に開示される太陽エネルギー装置の反射体は、可視光を透過する。すなわち、４００〜７００ナノメートルの範囲の波長の少なくとも一部を透過する。「少なくとも一部」とは、４００〜７００ナノメートルの波長の全範囲だけでなく、その波長範囲の一部、例えば、少なくとも２５ｎｍ（いくつかの実施形態では、少なくとも５０ｎｍ、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、又は少なくとも２００ｎｍ）の帯域幅なども含むことを意味する。これらの実施形態では、透過率は、多層光学フィルムに対して垂直な角度で、又は４５〜６０度のずれ角度で測定され得る。いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、多層光学フィルムに対して垂直な角度において、少なくとも４５（いくつかの実施形態では、少なくとも５０、６０、７０、８０、８５、９０、９２、又は更には少なくとも９５）パーセントの平均可視光透過率を有する。いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、０度の入射角（すなわち、フィルムに対して垂直な角度）において、４００ナノメートル〜５００ナノメートル、４００ナノメートル〜６００ナノメートル、及び４００ナノメートル〜７００ナノメートルからなる群から選択される波長範囲で、少なくとも４５（いくつかの実施形態では、少なくとも５０、６０、７０、８０、８５、９０、９２、又は更には少なくとも９５）パーセントの平均可視光透過率を有する。
【００２９】
多くの太陽エネルギー装置の構成では（例えば、従来の屋上用の装置）、可視光に対する透過は必要ではない。例えば、屋上の太陽光バックシート又は反射体は、多くの場合、不透明な基材上に形成される。集光型光電池用途などの用途によっては、反射体（集光ミラー）が、光電池によって使用可能な光の大部分を反射することが望ましいと考えられる場合があり、これにより、可視領域の光を吸収する傾向がある。例えば、国際特許出願公開第２００９／１４０４９３号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）には、太陽電池の吸収帯域に対応する波長範囲にわたる平均光の少なくとも主要部分を太陽電池上に反射する、太陽光集光用ミラーとして有用な多層フィルムが開示されている。これに対して、本開示の反射体は、光電池又は太陽熱吸収装置によって吸収される範囲の波長を反射し、更に、例えばディスプレーを見る、既存のビルのファザードを見る、又はビルのファザードのように見えるように設計されたグラフィックスを見るのに有用な可視光を反射する。
【００３０】
本明細書に開示される可視光透過反射体の多層光学フィルムは、可視領域（例えば、６００ナノメートル〜７００ナノメートルの範囲）又は赤外領域（例えば、７００ナノメートル〜９００ナノメートルの範囲）内で透過から反射に切り替えるように設計され得る。いくつかの実施形態では、可視光透過反射体は、少なくとも３０パーセントの平均可視光透過率を有する。フィルムが可視光透過から可視光反射に切り替わる波長は、左帯域端と呼ばれる。いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、６００ナノメートル〜１０００ナノメートルの範囲の左帯域端を有する可視光透過反射体である。いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、６５０ナノメートル〜１３５０ナノメートル、６５０ナノメートル〜１５００ナノメートル、８５０ナノメートル〜１２００ナノメートル、及び８５０ナノメートル〜１５００ナノメートルからなる群から選択される波長範囲において、多層光学フィルムに対して垂直な角度で、少なくとも５０パーセントの平均光反射率を有する。いくつかの実施形態では、多層光学フィルムはカラーシフトフィルムである。カラーシフトフィルムは、観察角の関数として色を変化させる。例えば、多層光学フィルムの左帯域端が約６５０ナノメートルである場合、フィルムは、白を背景にして、０度の観察角においてシアンに、４５度〜６０度のずれた観察角においてコバルトブルーに見える場合がある。別の例では、多層光学フィルムの左帯域端が約７２０ナノメートルである場合、フィルムは、白を背景にして、０度の観察角において無色に、４５度〜６０度のずれた観察角においてシアンに見える場合がある。狭い透過帯域（すなわち、約１００ナノメートル以下の範囲の透過帯域）では、逐次的に大きくなる入射角において多くの色を見ることができる。カラーシフトフィルムに関する更なる詳細は、米国特許第６，５３１，２３０号（Ｗｅｂｅｒら）及び同第６，０４５，８９４号（Ｊｏｎｚａら）に見出すことができる。
【００３１】
本明細書に記載する太陽エネルギー装置では、可視光透過反射体は、光電池又は太陽熱吸収装置の吸収帯域に対応する波長範囲の光の少なくとも一部を反射する。「少なくとも一部」は、少なくとも２５ｎｍ（いくつかの実施形態では、少なくとも５０ｎｍ、１００ｎｍ、１５０ｎｍ又は更には少なくとも２００ｎｍ）などの帯域幅を含む。
【００３２】
好適な光電池には、様々な半導体材料を使用して開発されたものが含まれる。各種類の半導体材料は、特徴的なバンドギャップエネルギーを有し、特定の光の波長において最も効率的に光を吸収するか、又はより正確には、電磁放射線を太陽光スペクトルの一部分にわたって吸収する。光電池を作製するために有用な好適な材料及びそれらの太陽光吸収帯端波長の例としては、結晶性シリコン単接合（約４００ｎｍ〜約１１５０ｎｍ）、アモルファスシリコン単接合（約３００ｎｍ〜約７２０ｎｍ）、リボンシリコン（約３５０ｎｍ〜約１１５０ｎｍ）、セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）（約３５０ｎｍ〜約１１００ｎｍ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）（約４００ｎｍ〜約８９５ｎｍ）、及びガリウムヒ素（ＧａＡｓ）マルチ接合（約３５０ｎｍ〜約１７５０ｎｍ）が挙げられる。光電池はまた、両面電池又は色素増感電池であってもよい。いくつかの実施形態では、光電池は、結晶性シリコン単接合セル、リボンシリコンセル、ＣＩＧＳセル、ＧａＡｓマルチ接合セル、又はＣｄＴｅセルである。いくつかの実施形態では、光電池は、結晶性シリコン単接合セル、リボンシリコンセル、ＣＩＧＳセル、又はＧａＡｓセルである。いくつかの実施形態では、光電池は、結晶性シリコン単接合セルである。光電池を作製するのに適した新しい材料が開発され続けている。いくつかの実施形態では、光電池は有機光電池である。こうした実施形態のいくつかでは、有機光電池は透明であり、このことは、本明細書に記載される太陽エネルギー装置の審美的機能にとって有益であり得る。
【００３３】
好適な太陽熱吸収装置としては、ガラス張りの平型ブラックパネル、黒い太陽光吸収フィンに取り付けられた黒い流体収容管、集熱管を取り囲む真空ガラス管、太陽エネルギーを太陽光吸収管上に反射する切頭複合放物面集光器（例えば、１９７８年にＡｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓより発行されたＷ．Ｔ．Ｗｅｌｆｏｒｄ及びＲ．Ｗｉｎｓｔｏｎ著の「Ｔｈｅ  Ｏｐｔｉｃｓ  ｏｆ  Ｎｏｎ−ｉｍａｇｉｎｇ  Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒｓ  Ｌｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ｓｏｌａｒ  Ｅｎｅｒｇｙ」に記載されているものなど）、及び太陽を追尾する赤外線ミラーを有する放物面集光器が挙げられる。流体によって回収された熱は、蛇口の熱湯、建物熱、熱を動力とする空調（吸着冷却）、空気除湿、及びプロセス加熱で使用することができる。
【００３４】
典型的には、本明細書に記載される太陽エネルギー装置の可視光透過ミラーは、近赤外波長及び任意に長い方の可視光波長など、光電池の吸収帯域に対応する波長範囲の光の少なくとも一部を反射する。いくつかの実施形態では、本開示による可視光透過反射体は、６５０ｎｍ〜１１００ｎｍ（いくつかの実施形態では、６５０ｎｍ〜１５００ｎｍ、８７５ｎｍ〜１１００ｎｍ、又は更には９００ｎｍ〜１５００ｎｍ）の波長範囲の少なくとも一部の光を反射する。これら波長範囲のいずれに関しても、可視光透過反射体は、垂直入射角において少なくとも３０（いくつかの実施形態では、少なくとも４０、５０、６０、７０、８０、９０、９５、９７、９８、又は更には少なくとも９９）パーセントの平均反射率を有し得る。可視光透過反射体は、所望の帯域の光を光電池又は太陽熱吸収装置に向けて反射するように位置付けられる。いくつかの実施形態では、光電池又は太陽熱吸収装置の吸収帯域に対応する波長範囲の外側の光は、可視光透過反射体を通過し、光電池又は太陽熱吸収装置に向けて反射されない。他の実施形態では、上述のように、光電池又は太陽熱吸収装置の吸収帯域に対応する波長範囲の外側の光の一部は、可視光透過反射体によって吸収される。選択された光電池又は太陽熱吸収装置と適合する波長範囲の光の少なくとも一部を反射する一方で、光電池又は太陽熱吸収装置に有害な放射線を低減する多層光学フィルムを選択することにより、光電池又は太陽熱吸収装置の動作効率を著しく強化させることができる。
【００３５】
本明細書に開示される可視光透過反射体は、異なる屈折率を有する第１及び第２の光学層を含む。典型的には、第１及び第２の光学層はポリマー層である。この文脈において、用語「ポリマー」は、ホモポリマー及びコポリマー、並びに、例えば、共押出成形、又はエステル交換を含む反応によって、相溶性ブレンドに形成され得るポリマー又はコポリマーを含むと理解される。用語「ポリマー」及び「コポリマー」は、ランダムコポリマー及びブロックコポリマーの両方を包含する。本明細書に記載される第１の光学層のポリマーは、第２の光学層のポリマーよりも高い屈折率を有する。第１の光学層用のポリマーの有用な種類には、いくつかの実施形態では、ポリエステル及びポリカーボネートが含まれる。
【００３６】
ポリエステルは、例えば、ラクトンの開環付加重合、又はジオールとジカルボン酸（又はその誘導体（例えば、二塩基酸ハロゲン化物若しくはジエステルなど）の縮合由来であってもよい。例示的なジカルボン酸としては、２，６−ナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシオクロオクタンジカルボン酸、１，６−シクロヘキサンジカルボン酸、ｔ−ブチルイソフタル酸、トリメリット酸、スルホン化イソフタル酸ナトリウム、及び４，４’−ビフェニルジカルボン酸が挙げられる。酸ハロゲン化物及びこれらの酸の低級アルキルエステル（例えば、メチルエステル又はエチルエステル）もまた、機能的等価物として使用され得る。用語「低級アルキル」は、この文脈において、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基を指す。例示的なジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ジチレングリコール、トリシクロデカンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ノルボルナンジオール、ビシクロオクタンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、１，４−ベンゼンジメタノール、ビスフェノールＡ、１，８−ジヒドロキシビフェニル、及び１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンが挙げられる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、第１の光学層は複屈折性ポリマーを含む。複屈折光学層を形成するのに有用な例示的なポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）；ポリエチレン２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）；ナフタレンジカルボン酸、更なるジカルボン酸、及びジオールから誘導されるコポリエステル（ｃｏＰＥＮ）（例えば、９０当量のナフタレンジカルボン酸ジメチル、１０当量のテレフタル酸ジメチル、及び１００当量のエチレングリコールの共縮合から誘導されるポリエステル）；米国特許第６，４４９，０９３  Ｂ２号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）又は米国特許出願公開第２００６／００８４７８０  Ａ１号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）に記載されているもののようなテレフタル酸から誘導されるコポリエステル；米国特許第６，３５２，７６１号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）及び同第６，４４９，０９３号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）に記載されているもののようなＰＥＮのコポリマー（ＣｏＰＥＮ）；ポリエーテルイミド；ポリエステル／非ポリエステルの組み合わせ；ポリブチレン２，６−ナフタレート（ＰＢＮ）；変性ポリオレフィン系エラストマー、熱可塑性エラストマー；熱可塑性ポリウレタンン（ＴＰＵ）；及び、例えば、ＵＶ光の吸光度が低いことから有用であるシンジオタクチックポリスチレン（ｓＰＳ）；並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、第１の光学層は、アクリル（例えば、ポリ（メチルメタクリレート）ＰＭＭＡ））、ポリカーボネート、ポリオレフィンコポリマー（例えば、（ＥＶＡ）エチレン酢酸ビニル）、環状オレフィンコポリマー、又はそれらの組み合わせを含む。そのような実施形態は、例えば、第２の光学層がフルオロポリマーを含む場合に有用であり得る。
【００３９】
第１の光学層に有用であり得る例示的な特定のポリマー製品としては、例えば、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＴＮ）から入手可能な、固有粘度が０．７４ｄＬ／ｇであるＰＥＴ、及び例えば、Ｉｎｅｏｓ  Ａｃｒｙｌｉｃｓ，Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から商品名「ＣＰ７１」及び「ＣＰ８０」で入手可能なＰＭＭＡが挙げられる。
【００４０】
多層光学フィルムの第２の光学層は、例えば、種々のポリマーから作製され得る。第２の光学層のポリマーは、第１の光学層のポリマーのガラス転移温度と適合するガラス転移温度を有することができる。いくつかの実施形態では、第２の光学層のポリマーは、第１の光学層を作製するのに有用な複屈折性ポリマーの等方性屈折率と類似した屈折率を有する。第２の光学層で有用な例示的な溶融加工性ポリマーとしては、ポリエステル（例えば、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ（Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＴＮ）から市販されている、例えば、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート）；ポリスルホン；ポリウレタン；ポリアミド；ポリイミド；ポリカーボネート；ポリジメチルシロキサン；ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドブロックコポリマー（ＯＴＰ）、例えば、米国特許出願公開第２００７／０１４８４７４  Ａ１号（Ｌｅｉｒら）及び同第２００７／０１７７２７２  Ａ１号（Ｂｅｎｓｏｎら）に記載されているものなど；フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）などのホモポリマー、コポリマー（例えば、テトラフルオロエチレンと、ヘキサフルオロプロピレンと、ビニリデンフルオリドとのコポリマー（ＴＨＶ）、ヘキサフルオロプロピレンと、テトラフルオロエチレンと、エチレンとのコポリマー（ＨＴＥ）、テトラフルオロエチレンとノルボルネンとのコポリマー、エチレンとテトラフルオロエチレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）、エチレンと酢酸ビニルとのコポリマー（ＥＶＡ）、エチレンとクロロトリフルオロエチレンとのコポリマー（ＥＣＴＦＥ））、フルオロエラストマーを含むフルオロポリマー；アクリル（例えば、ＰＭＭＡ（例えば、Ｉｎｅｏｓ  Ａｃｒｙｌｉｃｓから商品名「ＣＰ７１」及び「ＣＰ８０」で入手可能）及びメチルメタクリレートのコポリマー（ＣｏＰＭＭＡ）（例えば、７５重量パーセントのメチルメタクリレート、及び２５重量パーセントのエチルアクリレートから製造されるＣｏＰＭＭＡ（例えば、Ｉｎｅｏｓ  Ａｃｒｙｌｉｃｓ，Ｉｎｃ．から商品名「ＰＥＲＳＰＥＸ  ＣＰ６３」で入手可能、及びメチルメタクリレート及びｎ−ブチルメタクリレートから形成されるＣｏＰＭＭＡ）；スチレン系ポリマー；酢酸ビニルコポリマー（例えば、エチレン酢酸ビニルコポリマー）；エチレンと環状オレフィンとのコポリマー（ＣＯＣ）；ＰＭＭＡとＰＶＤＦとのブレンド（例えば、Ｓｏｌｖａｙ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から商品名「ＳＯＬＥＦ」で入手可能）；ポリオレフィンコポリマー、例えば、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から商品名「ＥＮＧＡＧＥ  ８２００」で入手可能なポリ（エチレン−コ−オクテン）（ＰＥ−ＰＯ）、例えば、Ｆｉｎａ  Ｏｉｌ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｄａｌｌａｓ，ＴＸ）から商品名「Ｚ９４７０」で入手可能なポリ（プロピレン−コ−エチレン）（ＰＰＰＥ）、及び、例えば、Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．（Ｓａｌｔ  Ｌａｋｅ  Ｃｉｔｙ，ＵＴ）から商品名「ＲＥＸＦＬＥＸ  Ｗ１１１」で入手可能なアタクチックポリプロピレン（ａＰＰ）とイソタクチックポリプロピレン（ｉＰＰ）とのコポリマーなど；並びにこれらの組み合わせ��挙げられる。第２の光学層はまた、直鎖状低密度ポリエチレン−ｇ−無水マレイン酸（ＬＬＤＰＥ−ｇ−ＭＡ）などの官能化ポリオレフィン（例えば、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏ．，Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から商品名「ＢＹＮＥＬ  ４１０５」で入手可能）又はこのポリマーと上記した他のものとのブレンドから作製され得る。
【００４１】
いくつかの実施形態では、第２の光学層に適したポリマー組成物としては、ＰＭＭＡ、ＣｏＰＭＭＡ、ポリジメチルシロキサンオキサミド系セグメント化コポリマー（ＳＰＯＸ）、ＰＶＤＦ等のホモポリマー、及びテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びビニリデンフルオリド（ＴＨＶ）に由来するもの等のコポリマーを含むフルオロポリマー、ＰＶＤＦとＰＭＭＡとのブレンド、アクリレートコポリマー、スチレン、スチレンコポリマー、シリコーンコポリマー、ポリカーボネート、ポリカーボネートコポリマー、ポリカーボネートブレンド、ポリカーボネートとスチレン無水マレイン酸とのブレンド、及び環状オレフィンコポリマーが挙げられる。いくつかの実施形態では、第２の光学層は、ポリ（メチルメタクリレート）、メチルメタクリレートと他のアクリレートモノマーとのコポリマー、又はポリ（メチルメタクリレート）とポリ（フッ化ビニリデン）とのブレンドを含む。
【００４２】
多層光学フィルムを形成する際に使用されるポリマー組成物の選択は、選択された光電池又は太陽熱吸収装置上に反射される所望の帯幅に依存する。第１の光学層のポリマーと第２の光学層のポリマーとの間の屈折率差が大きいほど、より高い光学的出力が得られるので、反射帯域幅を広げることができる。あるいは、追加の層を用いてより高い光学的出力を得ることもできる。第１及び第２のポリマー層の例示的な有用な組み合わせとしては、ポリエチレンテレフタレートと、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びビニリデンフルオリドのコポリマー；ポリエチレンテレフタレートとポリジメチルシロキサンオキサミド系セグメント化コポリマー、ポリエチレンテレフタレートとポリ（メチルメタクリレート）；ポリエチレンテレフタレートと、フッ化ポリビニリデン及びポリ（メチルメタクリレート）のブレンド；ポリエチレン２，６−ナフタレートと、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／ビニリデンフルオリドコポリマー；ポリエチレン２，６−ナフタレートとポリジメチルシロキサンオキサミド系セグメント化コポリマー；ポリエチレン２，６−ナフタレートとポリ（メチルメタクリレート）；ポリエチレンテレフタレートと、メチルメタクリレートのコポリマー；ポリエチレン２，６−ナフタレートと、メチルメタクリレートのコポリマー；ポリエチレン２，６−ナフタレートのコポリマーと、ポリ（メチルメタクリレート）；ポリエチレン２，６−ナフタレートのコポリマーと、ポリジメチルシロキサンオキサミド系セグメント化コポリマー；シンジオタクチックポリスチレンと、ポリジメチルシロキサンオキサミド系セグメント化コポリマー；シンジオタクチックポリスチレンと、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びビニリデンフルオリドのコポリマー；ポリエチレン２，６−ナフタレートのコポリマーと、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びビニリデンフルオリドのコポリマー；ポリエチレンテレフタレートとフルオロエラストマー；シンジオタクチックポリスチレンとフルオロエラストマー；ポリエチレン２，６−ナフタレートのコポリマーとフルオロエラストマー；並びにポリ（メチルメタクリレート）と、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びビニリデンフルオリドのコポリマーが挙げられる。
【００４３】
いくつかの実施形態では、光学層は無機材料を含む。こうした材料は、例えば、（例えば、化学的気相成長法、スパッタリング、又は物理的気相蒸着によって）真空蒸着された薄膜であってもよい。好適な高屈折率材料としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、及び酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、又は更にはニオビア（Ｎｂ２Ｏ５）及びハフニア（ＨｆＯ２）が挙げられる。好適な低屈折率材料としては、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、ケイ素セスキオキシド、及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、並びに更にはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）が挙げられる。
【００４４】
いくつかの実施形態では、光学層は、上記無機材料と有機結合剤との混合物を含む場合もある。一実施形態では、光学層は、ポリマーの高分子電解質溶液−無機ナノ粒子層を含む。例えば、複数の光学層は、同時係属中の特許出願第６１／８２９，３３２号（２０１３年５月３１日出願）及び同第６１／７４０，１６５号（２０１２年１２月２０日出願）に記述されているような交互積層コーティング法（layer-by-layer self-assembly coating method）によって堆積されてもよい。材料の選択、並びに光学積層体及び多層光学フィルムの製造に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第５，５５２，９２７号（Ｗｈｅａｔｌｅｙら）、同第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚａら）、同第６，８２７，８８６号（Ｎｅａｖｉｎら）、同第６，８３０，７１３号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）、及び同第７，１４１，２９７（Ｃｏｎｄｏら）、並びに国際公開第２０１０／０７８２８９号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）に記載されている。
【００４５】
例示的な点灯表示部としては、蛍光灯、発光ダイオード、及びその他の光源で照らすことができる液晶ディスプレー及びバックライト付き標識が挙げられる。
【００４６】
いくつかの実施形態では、グラフィックフィルムは、赤外線ミラーの第２の表面の少なくとも約７５％（いくつかの実施形態では、少なくとも約７０％、６５％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、又は更には少なくとも約５％）を覆うグラフィックスを有する。
【００４７】
グラフィックフィルムは、印刷可能な、ないしは別の方法で画像形成可能な有孔フィルムであり得る。フィルムがインク画像を受け取る能力がある場合には、そのフィルムは印刷に適する。有用な穿孔を有する印刷可能フィルムとしては、例えば、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から商品名「ＳＣＯＴＣＨＣＡＬ  ＭＡＲＫＩＮＧ  ＦＩＬＭ」で入手可能な透明有孔ビニルフィルムが挙げられる。いくつかの実施形態では、グラフィックフィルムは、例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれるＰＣＴ国際公開第２０１３／０１９７６６号（Ｓｔｅｅｌｍａｎら）（２０１３年２月７日公開）に記載されている熱可塑性ウレタン及びセルロースエステルを含むことができる。
【００４８】
インク層は、グラフィックフィルムの少なくとも１つの表面上に提供され得る。いくつかの実施形態において、インク層がデザインを形成する。フィルム画像化に好適な画像化技法としては、インクジェット印刷、熱質量転写、フレキソ印刷、染料昇華法、スクリーン印刷、静電印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、又はその他の印刷プロセスが挙げられる。有用なインクとしては、ピエゾインクジェットインク、熱転写インク、紫外線硬化性インク、溶媒系インク、及びラテックスインクが挙げられる。
【００４９】
機能性層として、トップコートも採用することができる。トップコートはポリマーであってもよく、例えば、フルオロポリマー、ポリウレタン、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＣ）、ポリカーボネート、若しくはポリアクリル、又はそれらのコポリマーから作製され得る。トップコートは、表面特性の改変に使用される場合があるが、また、例えば、画像を覆う保護層としても使用できる。トップコートは、恒久的なグラフィックを保護するガラス層であり得る。これは、建築、屋根葺き、タイル張り、又は同様の用途に望ましい場合がある。
【００５０】
機能層及び／又は接着剤層のグラフィックフィルムに対する接着を強化するために、グラフィックフィルムはまた、従来型のプライマーコーティングで処理されてもよく、並びに／又は火炎若しくはコロナ放電で活性化されてもよく、及び／又は他の表面処理で活性化されてもよい。
【００５１】
いくつかの実施形態では、グラフィックフィルムは、グラフィックフィルム層と、グラフィックフィルム層の背後にある反射層とを含む有孔積層体である。例えば、白色の反射層、又は銀メッキされた反射層は、有孔グラフィック層の背後に使用され得る。いくつかの実施形態では、グラフィックフィルムは、半透明のグラフィックフィルム層と、半透明のグラフィックフィルム層の背後にある部分反射層とを含む半透明積層体である。
【００５２】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される太陽エネルギー装置は、可視光透過反射体の少なくとも１つの表面上に紫外線保護層（ＵＶ保護層）を更に含む。いくつかの実施形態では、紫外線保護層は両面に適用されてもよい。紫外線保護層は、典型的には、劣化の原因となり得る紫外線から多層光学フィルムを保護する。特に２８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線放射は、プラスチックの劣化を誘発する可能性があり、それにより色の変化及び機械的特性の劣化が生じる結果となる。光酸化劣化の抑制は、長期耐久性が所望される屋外用途に有用である。ポリエチレンテレフタレートによる紫外線の吸収は、例えば、約３６０ｎｍで始まり、３２０ｎｍ以下で著しく増加し、３００ｎｍ以下で極めて顕著である。いくつかの実施形態では、紫外線保護層は、ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリ（メチルメタクリレート）、及び紫外線吸収剤を含む。ポリエチレンナフタレートは３１０〜３７０ｎｍの範囲の紫外線を強く吸収し、吸収端は約４７０ｎｍに広がり、したがって、例えば、その開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年７月３０日出願の米国特許出願第６１／６７７，１９９号（国際公開第２０１４／０２２０４９号−公開日：２０１４年２月６日）に記載されているように、青色光保護による利益を得ることもできる。酸素の存在下で鎖開裂が起こり、主な光酸化生成物は、一酸化炭素、二酸化炭素、及びカルボン酸である。エステル基の直接光分解に加えて、同様に過酸化ラジカルを介して二酸化炭素を形成する、酸化反応を考慮する必要がある。
【００５３】
いくつかの実施形態では、紫外線保護層は多層紫外線反射ミラーである。いくつかの実施形態では、多層紫外線反射ミラーは、その開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年５月２６日公開の国際公開第２０１１／０６２８３６  Ａ１号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）及び２０１０年７月８日公開の同第２０１０／０７８２８９  Ａ１号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）に記載されている紫外線吸収剤を含む。
【００５４】
有用な紫外線保護層は、紫外線を反射するか、紫外線を吸収するか、紫外線を拡散するか、又はそれらの組み合わせによって、多層光学フィルムを保護することができる。有用な紫外線保護層は、紫外線の反射、散乱、又は吸収のいずれかを行う一方で、紫外線に長期間耐えることができる、ポリマー又はポリマーの組み合わせを含み得る。そのようなポリマーの非限定的な例としては、ポリ（メチルメタクリレート）、シリコーン熱可塑性樹脂、フルオロポリマー、及びそれらのコポリマー、並びにそれらのブレンドが挙げられる。例示的な紫外線保護層は、ポリ（メチルメタクリレート（methylmethacryate））とフッ化ポリビニリデンとのブレンドを含む。
【００５５】
多様な任意の添加物は、多層光学フィルムを保護するその機能を支援するように、紫外線保護層に組み込まれてよい。添加剤の非限定的な例としては、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤、抗酸化剤、及びこれらの組み合わせから選択される１つ又は２つ以上の化合物が挙げられる。
【００５６】
紫外線吸収剤などの紫外線安定剤は、光誘起劣化の物理的及び化学的過程に介在し得る化学化合物である。したがって、紫外線放射によるポリマーの光酸化は、紫外線吸収剤を含有する保護層を使用して、紫外線を効率的にブロックすることによって防止することができる。紫外線吸収剤は、典型的には、１８０〜４００ｎｍの波長領域の入射光の少なくとも７０パーセント（いくつかの実施形態では、少なくとも８０パーセント、９０パーセント、又は更には少なくとも９９パーセント）を吸収する量で紫外線吸収層に含まれる。紫外線吸収剤は、長波長紫外線領域におけるスペクトル範囲が強化され、ポリエステルを黄変させ得る高波長の紫外線の阻止を可能にする、レッドシフトした（red-shifted）紫外線吸収剤であり得る。典型的な紫外線保護層の厚さは、１０マイクロメートル〜５００マイクロメートルであるが、用途によっては、厚い、及びこれより薄い紫外線吸収層が有用であり得る。典型的には、紫外線吸収剤は、紫外線吸収層に２〜２０重量パーセントの量で存在するが、これより少ないか又は多い量もまた、用途によっては有用であり得る。いくつかの実施形態では、紫外線保護層は、ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリ（メチルメタクリレート）、及び紫外線吸収剤を含む。
【００５７】
１つの例示的な紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール化合物である５−トリフルオロメチル−２−（２−ヒドロキシ−３−α−クミル−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールである。他の例示的なベンゾトリアゾールとしては、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−α−クミルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、５−クロロ−２−（２−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾチアゾール、５−クロロ−２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−α−クミル−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、及び２−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈベンゾトリアゾールが挙げられる。更なる例示的な紫外線吸収剤としては、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−ヘキシルオキシフェノール（hexcyloxyphenol）、及びジフェニルトリアジン（例えば、ＢＡＳＦ（Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ，ＮＪ）から商品名「ＴＩＮＵＶＩＮ  １６００」で入手可能、及びＣｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐ．（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，Ｎ．Ｙ．）から商品名「ＴＩＮＵＶＩＮ  １５７７」及び「ＴＩＮＵＶＩＮ  ９００」で入手可能なもの）が挙げられる。更に、紫外線吸収剤は、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）及び／又は酸化防止剤の組み合わせで使用することができる。代表的なＨＡＬＳとしては、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐ．から商品名「ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ  ９４４」及び「ＴＩＮＵＶＩＮ  １２３」で入手可能なものが挙げられる。例示的な酸化防止剤としては、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐ．から商品名「ＩＲＧＡＮＯＸ  １０１０」及び「ＵＬＴＲＡＮＯＸ  ６２６」で入手可能なものが挙げられる。
【００５８】
他の添加剤が紫外線吸収層に含まれてもよい。小粒子の非色素性酸化亜鉛及び酸化チタンを、紫外線吸収層において遮断添加剤又は散乱添加剤として使用することもできる。例えば、特定のナノメートルスケールの粒子をポリマー又はコーティング基材中に分散させて、紫外線照射による劣化を最小限に抑えることができる。ナノ粒子は、可視光に対して透過性である一方で、有害な紫外線を散乱又は吸収し、それにより熱可塑性樹脂に対する損傷を減少させる。米国特許第５，５０４，１３４号（Ｐａｌｍｅｒら）は、例えば、直径約０．００１マイクロメートル〜約０．２０マイクロメートル（いくつかの実施形態では、直径約０．０１〜約０．１５マイクロメートル）の範囲のサイズの金属酸化物粒子の使用による、紫外線放射に起因するポリマー基材劣化の軽減について記述している。米国特許第５，８７６，６８８号（Ｌａｕｎｄｏｎ）は、例えば、塗料、コーティング、仕上げ材、プラスチック物品、及び化粧品に紫外線遮断及び／又は散乱剤として組み込まれたときに透明となるように、十分に小さい微粉化酸化亜鉛粒子を作製する方法について記述している。紫外線を減衰させることができる１０〜１００ｎｍの範囲の粒径を有する酸化亜鉛及び酸化チタンなどのこうした微粒子は、例えばＫｏｂｏ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．（Ｓｏｕｔｈ  Ｐｌａｉｎｆｉｅｌｄ，ＮＪ）から入手可能である。難燃剤もまた、添加剤として紫外線吸収層に組み込まれてもよい。
【００５９】
紫外線保護層の厚さは、ベール・ランバートの法則によって計算される特定波長における光学密度目標に依存する。典型的な実施形態では、紫外線吸収層は、３８０ｎｍにおいて３．５超、３９０ｎｍにおいて１．７超、及び４００ｎｍにおいて０．５超の光学密度を有する。当業者であれば、意図される保護機能を提供するために、物品の長い耐用期間にわたって、光学密度を比較的一定に維持する必要があることを認識するであろう。
【００６０】
いくつかの実施形態では、紫外線保護層は多層紫外線反射ミラー（多層ＵＶ反射ミラー）である。多層紫外線反射ミラーは、紫外線に対して反射性であり、例えば、多層紫外線反射ミラーは、紫外線の少なくとも一部に対して、垂直入射角で少なくとも３０（いくつかの実施形態では、少なくとも４０、５０、６０、７０、８０、９０、又は更には少なくとも９５）パーセント反射性である。多層紫外線反射ミラーは、典型的には、約３５０〜約４００ｎｍ（いくつかの実施形態では、３００ｎｍ〜４００ｎｍ）の光波長を反射する多層光学フィルムである。いくつかの実施形態では、これらの波長は、光電池又は太陽熱吸収装置の吸収帯域に含まれる。多層紫外線反射ミラーは、層ペア（例えば、いくつかの実施形態では、第３及び第４の光学層）用のポリマー、層厚、及び層の数が紫外線を反射するように選択されることを除いて、多層光学フィルムの製造に関して上述した技術に従って製造され得る。多層光学フィルムを形成するポリマーは、典型的には、３００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の紫外線を吸収しないように選択される。多層紫外線反射ミラーの調製にとって有用なポリマーの例示的な好適な対としては、ポリエチレンテレフタレートと、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びビニリデンフルオリドコポリマー；ポリ（メチルメタクリレート）と、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びビニリデンフルオリドコポリマー；ポリエチレンテレフタレートとＳＰＯＸ；ポリ（メチルメタクリレート）とＳＰＯＸ；シンジオタクチックポリスチレンと、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びビニリデンフルオリドコポリマー；シンジオタクチックポリスチレンとＳＰＯＸ；変性ポリオレフィンコポリマー（例えば、ＥＶＡ）と、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びビニリデンフルオリドコポリマー；熱可塑性ポリウレタンと、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びビニリデンフルオリドコポリマー；並びに熱可塑性ポリウレタンとＳＰＯＸが挙げられる。いくつかの実施形態では、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びビニリデンフルオリドコポリマーのブレンド（Ｄｙｎｅｏｎ  ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ  ＴＨＶ」（例えば、グレード２２０又はグレード２０３０）で入手可能）が、３００〜４００ｎｍを反射する多層ＵＶミラーにＰＭＭＡと共に、又は３５０〜４００ｎｍを反射する多層ＵＶミラーにＰＥＴと共に使用される。一般に、ポリマーの組み合わせの合計１００〜１０００の層が、本開示での使用に適している。多層紫外線反射ミラーの例は、例えば、国際公開第２０１０／０７８１０５（Ｈｅｂｒｉｎｋら）に見出すことができる。
【００６１】
可視光透過反射体が多層紫外線反射ミラーを備えるいくつかの実施形態では、多層紫外線反射ミラーは、紫外線吸収剤、例えば、上述した紫外線吸収剤のいずれかを含む。紫外線吸収剤は、例えば、多層紫外線反射ミラーの光学層積層体の両側の１つ又は２つ以上の光学層あるいは１つ又は２つ以上の非光学表面薄層中に存在してもよい。
【００６２】
紫外線吸収剤、ＨＡＬＳ、ナノ粒子、難燃剤、及び抗酸化剤は、紫外線保護層に添加されてもよいが、他の実施形態では、紫外線吸収剤、ＨＡＬＳ、ナノ粒子、難燃剤、及び抗酸化剤は、多層光学層自体及び／又は任意の非光学表面薄層若しくは耐久性トップコート層に添加されてもよい。蛍光性分子及び光学的光沢剤もまた、紫外線保護層、多層光学層、任意の耐久性トップコート層、又はそれらの組み合わせに添加されてもよい。
【００６３】
可視光透過反射体が、上記実施形態のいずれかに記載されている紫外線保護層を含む実施形態を含むいくつかの実施形態では、可視光透過反射体は耐紫外線劣化性を示す。耐紫外線劣化性は、ＡＳＴＭ  Ｇ１５５（２００５年１０月）において説明される耐候サイクル、及び反射モードで操作されるＤ６５光源を用いて測定することができる。いくつかの実施形態では、上記試験下で、可視光透過反射体の色、ヘイズ、又は透過率は著しく変化せず、かつ著しい亀裂、剥離、層間剥離は発生しない。いくつかの実施形態では、３４０ｎｍおいて少なくとも１８，７００ｋＪ／ｍ２の曝露後に、可視光透過反射体のＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間を使用して得られるｂ＊値は、１０以下（いくつかの実施形態では、５以下、４以下、３以下、又は更には２以下）増加する。いくつかの実施形態では、３４０ｎｍおいて少なくとも１８，７００ｋＪ／ｍ２の曝露後に、可視光透過反射体は、初期ヘイズに対して、最大２０（いくつかの実施形態では、最大１５、１０、５、２、又は更には最大１）パーセントのヘイズ差を示す。いくつかの実施形態では、３４０ｎｍおいて少なくとも１８，７００ｋＪ／ｍ２の曝露後に、可視光透過反射体は、初期透過率に対して、最大２０（いくつかの実施形態では、最大１５、１０、５、２、又は更には最大１）パーセントの透過率差を示す。
【００６４】
可視光透過反射体が、（紫外線保護層が紫外線反射ミラーである実施形態を含む）上記実施形態のいずれかに記載されている紫外線保護層を含む実施形態を含むいくつかの実施形態では、可視光透過反射体は、可視光スペクトルの少なくとも一部に対する可視光透過性を維持する。すなわち、紫外線保護層もまた、少なくとも部分的に可視光透過性である。
【００６５】
いくつかの実施形態では、可視光透過反射体は、光電池上に反射されない赤外線の少なくとも一部を吸収する赤外線吸収性粒子を含む層を含み得る。赤外線吸収性粒子は、例えば、光学層のいくつか又は非光学表面薄層に含まれてもよい。赤外線吸収ナノ粒子は、赤外線を優先的に吸収する任意の材料を含み得る。好適な材料の例としては、スズ、アンチモン、インジウム及び酸化亜鉛及びドープされた酸化物のような、金属酸化物が挙げられる。いくつかの実施形態では、金属酸化物ナノ粒子としては、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、インジウムをドープした酸化スズ、アンチモンをドープしたインジウムスズ酸化物、酸化アンチモンスズ、アンチモンをドープした酸化スズ、又はこれらの混合物が挙げられる。いくつかの実施形態では、金属酸化物ナノ粒子としては、酸化アンチモン（ＡＴＯ）及び／又は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）が挙げられる。例えば、反射されなかった赤外光の少なくとも一部が、本明細書に記載の太陽エネルギー装置が設置されるビル又は構造物に入射することを防止するために、赤外線吸収性粒子を含むのが有用であり得る。
【００６６】
いくつかの実施形態では、可視光透過反射体は、例えば、異なる反射帯域幅を有する２つの多層光学フィルムを貼付するために、又は、多層光学フィルムの実施形態のずれかの紫外線保護層にその多層光学フィルムを貼付するために、結合層を含む。任意の結合層は、フィルムの接着性を促進し、使用中に本明細書に記載の太陽エネルギー装置が屋外要素に暴露される場合には、長期間安定性をもたらすことができる。
【００６７】
任意の結合層は、有機（例えば、ポリマー層若しくは接着剤）、無機、又はそれらの組み合わせであり得る。例示的な無機結合層としては、非晶質シリカ、一酸化ケイ素、及び金属酸化物（例えば、五酸化タンタル、二酸化チタン、及び酸化アルミニウム）が挙げられる。結合層は、蒸着、溶液流延法、及び粉体被覆法を含む任意の適切な手段により提供され得る。いくつかの実施形態では、任意の結合層は、典型的には、４００〜２４９４ｎｍの波長範囲にわたって実質的に光吸収性でない（例えば、０．１未満（いくつかの実施形態では、０．０１未満、０．００１未満、又は更には０．０００１未満）の吸光度を有する）。有用な接着性結合層としては、感圧接着剤、熱硬化性接着剤、ホットメルト接着剤、及びこれらの組み合わせが挙げられる。有用な例示的接着性結合層としては、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から商品名「ＯＰＴＩＣＡＬＬＹ  ＣＬＥＡＲ  ＬＡＭＩＮＡＴＩＮＧ  ＡＤＨＥＳＩＶＥ  ８１４１」及び「ＯＰＴＩＣＡＬＬＹ  ＣＬＥＡＲ  ＬＡＭＩＮＡＴＩＮＧ  ＡＤＨＥＳＩＶＥ  ８１７１」で入手可能な光学的に透明なアクリル系感圧接着剤（厚さ２５マイクロメートル）；米国特許第７，３７１，４６４  Ｂ２号（Ｓｈｅｒｍａｎら）に記載されている粘着力が高められた接着剤；例えば、米国特許出願公開第２０１１／０１２３８００号（Ｓｈｅｒｍａｎら）に記載されている非シリコーン感圧接着剤が挙げられる。結合層の更なる例としては、ポリジオルガノシロキサンポリオキサミド（ＰＯＸ）、官能基のスルホン酸等による修飾を含む及びＣｏＰＥＴ、ポリメチルメタクリレート／ポリフッ化ビニリデン（ＰＭＭＡ／ＰＶＤＦ）ブレンド、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、又は酢酸ビニルなどの官能コモノマーによる変性オレフィンが挙げられる。加えて、ＵＶ又は熱硬化可能なアクリレート、シリコーン、エポキシ、シロキサン、ウレタンアクリレートが、結合層として好適であり得る。結合層は、任意追加的に、上述した紫外線吸収剤を含有してもよく、また、任意追加的に、従来の可塑剤、粘着付与剤、又はこれらの組み合わせを含有してもよい。結合層は、従来のフィルム形成技術を利用して適用され得る。結合層は可視光透過反射体の一部であるので、結合層は、可視光に対して少なくとも部分的に透過性である。
【００６８】
いくつかの実施形態では、可視光透過反射体は、屋外要素に対する曝露に起因する太陽光集光用ミラーの早期劣化を防止するのを支援するために、耐久性トップコートを含む。耐久性トップコートは、典型的には、耐摩耗性かつ耐衝撃性であり、光電池又は太陽熱吸収装置の吸収帯幅に対応する光の選択された帯域幅の反射も、可視光の透過も邪魔することがない。耐久性トップコート層は、以下の非限定的な例、すなわち、ＰＭＭＡ／ＰＶＤＦブレンド、熱可塑性ポリウレタンン、硬化性ポリウレタン、ＣｏＰＥＴ、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、フルオロポリマー、及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリエチレンヘキサフルオロプロピレン（polyethylene hexafluoropropylene）（ＦＥＰ）などのそれらのコポリマー、並びにテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びビニリデンフルオリド（ＴＨＶ）から誘導されるコポリマー、熱可塑性及び硬化性アクリレート、架橋アクリレート、架橋ウレタンアクリレート、架橋ウレタン、硬化性又は架橋ポリエポキシド、並びにポリジメチルシロキサンオキサミドコポリマー（ＳＰＯＸ）のうちの１つ又は２つ以上を含んでよい。剥離性ポリプロピレンコポリマースキンを用いてもよい。あるいは、シランシリカゾルコポリマーハードコーティングを耐久性トップコートとして塗布して、耐スクラッチ性を向上させることができる。耐久性トップコートは、上述されるように、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤ＨＡＬＳ、及び抗酸化剤を含有してよい。そのような耐久性トップコートでコーティングされた可視光透過反射体は、典型的には、トップコートが高温で完全に硬化されるまで、熱成形可能である。硬化温度は選択された材料によって異なるが、典型的には、例えば、８０℃で１５分〜３０分であり得る。
【００６９】
様々な方法が、耐久性トップコートの耐衝撃性又は耐摩耗性を評価するのに有用であり得る。テーバー摩耗は、摩耗に対するフィルムの耐久性を判断するための１つの試験であり、摩耗に対する耐久性は、摩擦、解体、浸食等の機械的作用に耐える材料の能力として定義される。ＡＳＴＭ  Ｄ１０４４（２００８）試験方法に従って、５００グラムの荷重をＣＳ−１０研磨機ホイールの上に乗せ、４平方インチ（２５．８平方ｃｍ）の試験片の上で回転数５０にて回転させる。テーバー摩耗試験の前後の試料の反射率を測定し、結果を反射率％の変化で表す。いくつかの実施形態では、反射率％の変化は、２０％未満（いくつかの実施形態では、１０％未満、又は更には５％未満）であると予測される。機械的耐久性に適した他の試験としては、破断伸び、鉛筆硬度、サンドブラスト試験、及び砂振盪摩耗が挙げられる。耐久性トップコートはまた、可視光透過反射体の耐候性を高めることも可能であり、これは、上述したＡＳＴＭ  Ｇ１５５（２００５年１０月）によって評価することができる。
【００７０】
いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、多数の光電池又は太陽熱吸収装置に向けて反射させる多数の反射表面に形成される。
【００７１】
いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、多数のランド領域によって分離された多数の平行な隆起部内に存在し、多数の光電池又は太陽熱吸収装置は、これら多数のランド領域内に位置する。いくつかの実施形態では、各ランド領域は、図１Ａ、図２、及び図３に示すように、光電池又は太陽熱吸収装置の単一列を有する。
【００７２】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される太陽エネルギー装置は、それぞれが第１及び第２の対向する隆起面を有する多数の平行な隆起部を更に備え、可視光透過反射体は各第１の隆起面上に位置し、光電池又は太陽熱吸収装置は各第２の隆起面上に位置する。いくつかの実施形態では、図１Ａ、図２、及び図３に示すように、第２の隆起面上の光電池又は太陽熱吸収装置は、光電池又は太陽熱吸収装置の単一列として存在する。
【００７３】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される太陽エネルギー装置は、光電池の単一列又は太陽熱吸収管に太陽エネルギーを集光させるような形状とされた、放物面形状の可視光透過ミラーを更に備える。
【００７４】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される太陽エネルギー装置は、光電池の単一列又は太陽熱吸収体に太陽エネルギーを集光させるような形状とされた、切頭複合放物面集光器の形状の可視光透過ミラーを更に備える。
【００７５】
いくつかの実施形態では、可視光透過反射体は、防汚コーティングを含む。防汚成分の例としては、フルオロポリマー、シリコーンポリマー、二酸化チタン粒子、多面体オリゴマーシルセスキオキサン類（例えば、Ｈｙｂｒｉｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ（Ｈａｔｔｉｅｓｂｕｒｇ，ＭＳ）から多面体オリゴマーシルセスキオキサン類（ＰＯＳＳ）として入手可能）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、防汚コーティングは、ポリマーマトリックス（例えば、シリコーン又はフルオロポリマー）とその中に分散されたナノ粒子とを有する疎水性コーティングであってもよい。ナノ粒子は、例えば、ポリマー（例えば、フルオロポリマー）粒子、誘電材料（例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、若しくはインジウムスズ酸化物粒子）の粒子、又は金属（例えば、金）粒子であってもよい。そのような疎水性コーティングの更なる詳細は、例えば、国際特許出願公開第２０１２／０５８０９０号（Ｚｈａｎｇら）及び同第２０１２／０５８０８６号（Ｚｈａｎｇら）に記載されており、当該特許文献の開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態では、防汚コーティングはナノシリカを含んでもよく、水なしでコーティングされてもよい。そのようなコーティングの更なる詳細は、国際特許出願公開第２０１２／０４７８６７号（Ｂｒｏｗｎら）及び同第２０１２／０４７８７７号（Ｂｒｏｗｎら）に記載されており、当該特許文献の開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００７６】
いくつかの実施形態では、可視光透過反射体は、傷防止コーティングを含む。任意追加的に、ハードコートは、米国特許第７，１５３，５８８号（ＭｃＭａｎ）及び米国特許出願第６１／６１４，２９７号（Ｃｌｅａｒら）（２０１３年９月２６日に公開された国際公開第号２０１３／１４２２３９）に記載されているような当該技術分野で既知の技術によって提供されてもよく、当該特許文献の開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。更なるハードコートとしては、例えば、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ  Ｈａｒｄ  Ｃｏａｔ（Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ）から商品名「ＰＥＲＭＡＮＥＷ」として、並びにＭｏｍｅｎｔｉｖｅ（Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，ＯＨ）から商品名「ＡＳ４０００」及び「ＡＳ４７００」として入手可能なシリカ充填シロキサンが挙げられる。紫外線防御性を有する例示的なアクリル系ハードコートは、Ｒｅｄ  Ｓｐｏｔ  Ｐａｉｎｔ  ＆  Ｖａｒｎｉｓｈ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｅｖａｎｓｖｉｌｌｅ，ＩＮ）から商品名「ＵＶＴ６１０（ＧＥＮ  ＩＶ）」及び「ＵＶＴ２００」で入手可能である。紫外線防御性を有する例示的なアクリル系ハードコートは、例えば、２０１２年３月２２日に出願された米国特許出願第６１／６１４，２９７号（２０１３年９月２６日に公開された国際公開第号２０１３／１４２２３９号）に開示されている。ハードコートの使用によって、例えば、屋外要素への曝露による物品の早期の劣化を低減又は防止することができる。ハードコートは、概して、摩耗耐性及び衝撃耐性であり、電磁輻射線の選択帯域幅を反射する主要な機能に干渉しない。
【００７７】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される太陽エネルギー装置は、可視光透過基材を更に備える。多層光学フィルムは基材に適用されてもよく、任意追加的に、光電池又は太陽熱吸収装置が基材上に位置付けられてもよい。用途によっては、基材は必要でないが、本明細書に記載される太陽エネルギー装置を基材上に設けることにより、追加の剛性又は寸法安定性を提供することができ、このことは、例えば、太陽エネルギー装置がビル又は他の構造物の一部として設置される場合に有用であり得る。好適な基材としては、ガラスシート、ポリマーシート、ポリマー繊維複合体、及びガラス繊維複合体が挙げられる。前述したもののいずれかのような任意の結合層を、太陽エネルギー装置を基材に固着する際に使用してもよい。また、任意選択的に、前述したもののいずれかのような紫外線吸収剤が基材に含まれてもよい。１つの例示的な基材材料は、双壁ポリカーボネートシーティング（例えば、Ｐａｌｒａｍ  Ａｍｅｒｉｃａｓ，Ｉｎｃ．（Ｋｕｔｚｔｏｗｎ，ＰＡ）から商品名「ＳＵＮＬＩＴＥ  ＭＵＬＴＩＷＡＬＬ  ＰＯＬＹＣＡＲＢＯＮＡＴＥ  ＳＨＥＥＴ」として入手可能）である。他の実施形態では、太陽エネルギー装置は、アクリルシート（例えば、Ａｒｋｅｍａ，Ｉｎｃ．（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）から商品名「ＰＬＥＸＩＧＬＡＳ」で入手可能）の２つの層の間に挟装されてもよい。
【００７８】
少なくとも可視光透過反射体がその上に適用される基材は、可視光を透過させなければならないが、完全に透明である必要はない。例えば、可視光透過反射体を形成する基材及び多層光学フィルムは半透明であってもよく、それでも尚、ビル又は他の構造物に可視光が入射できるようにする。しかしながら、基材は、反射体の可視光透過性を損なうことになる任意のコーティング又はシートを備えるべきではない。例えば、不透明でない白色、黒色、又は金属製のフィルム若しくは塗料が、可視光透過反射体の基材又は多層光学フィルムに適用されるべきである。
【００７９】
可視光透過反射体、したがってその任意の部分は、典型的には柔軟性を有する。つまり、可視光透過反射体は寸法安定性を有するが、様々な形態への成形又は付形が可能となるだけ十分に柔軟である。いくつかの実施形態では、可視光透過反射体に選択される材料は、材料の総重量に対して１０重量％未満のフィルム形成要素（架橋剤又は他の多官能性モノマー）を有する。
【００８０】
本明細書に記載される太陽エネルギー装置は、所望の用途に応じて、様々な寸法、形状、及び構成の光電池又は太陽熱吸収装置及び可視光透過反射体を有するように設計され得る。いくつかの実施形態では、可視光透過反射体は、多数の光電池又は太陽熱吸収装置に向けて反射させる多数の反射表面に形成される多層光学フィルムを備える。例えば、可視光透過反射体は、太陽集光器で従来より使用されている形状又は寸法（例えば、トラフ又は放物面皿形）に形成され得る。こうした実施形態のいくつかでは、多層光学フィルムは熱成形される。熱成形については、概して、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第６，７８８，４６３号（Ｍｅｒｒｉｌｌら）に記載されている。多数の光電池又は太陽熱吸収装置及び多数の反射表面は、様々なやり方で配置され得る。熱成形ポリマーの設計は軽量であり、薄型に設計された場合には、高価な光電池用架台の必要性を排除することができる。
【００８１】
本明細書に記載される太陽エネルギー装置は、例えば、ビルの側面及び／又は屋上、並びに窓内で、標識（例えば、広告看板又は道路標識）として使用することができる。太陽エネルギー装置は、例えば、ビルの一部として設置され、かつ可視光透過反射体の第２の主表面により近く位置付けられたグラフィックフィルム又は点灯表示部の視認を可能にする。
【００８２】
本明細書に記載される太陽エネルギー装置のいくつかの実施形態では、光電池又は太陽熱吸収装置の電力出力は、適用可能な場合に、可視光透過ミラーが存在しない同等の光電池又は太陽熱吸収装置と比べて、少なくとも１０（いくつかの実施形態では、少なくとも１５、２０、又は更には少なくとも２５）パーセントだけ増加する。
【００８３】
例示的実施形態
１Ａ．太陽エネルギー装置であって、
太陽スペクトルの近赤外波長領域の少なくとも一部（すなわち、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲の少なくとも一部）を含む吸収帯域を有する光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方と、
第１及び第２の略対向する主表面を有する可視光透過反射体であって、前記第１の主表面から前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方に向けて光を反射するように位置付けられ、異なる屈折率を有する複数の交互に積層された第１及び第２の光学層を含む光学積層体を有する多層光学フィルムを備え、前記多層光学フィルムは、前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方の前記吸収帯域に対応する波長範囲の光の少なくとも一部を反射する、可視光透過反射体と、
前記可視光透過反射体の前記第１の主表面よりも前記可視光透過反射体の前記第２の主表面側により近く位置付けられたグラフィックフィルム（いくつかの実施形態では、部分的に透過性のグラフィックフィルム）又は点灯表示部の少なくとも一方であって、前記グラフィックフィルム又は点灯表示部が、前記可視光透過反射体を通して視認可能である、グラフィックフィルム又は点灯表示部の少なくとも一方と、を備える、太陽エネルギー装置。
２Ａ．前記点灯表示部を備える、例示的実施形態１Ａに記載の太陽エネルギー装置。
３Ａ．前記グラフィックフィルムを備える、例示的実施形態１Ａ又は２Ａに記載の太陽エネルギー装置。
４Ａ．前記グラフィックフィルムが、部分的に透過性のグラフィックフィルムである、例示的実施形態１Ａ〜３Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
５Ａ．前記太陽エネルギー装置がビルの一部として設置され、かつ、前記可視光透過反射体の前記第２の主表面により近く位置付けられた前記グラフィックフィルム又は点灯表示部の視認を可能にする、例示的実施形態１Ａ〜４Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
６Ａ．前記可視光透過反射体が、少なくとも３０パーセントの平均可視光透過率を有する、例示的実施形態１Ａ〜５Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
７Ａ．前記多層光学フィルムが、６００ナノメートル〜１０００ナノメートルの範囲の左帯域端を有する可視光透過反射体である、例示的実施形態１Ａ〜６Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
８Ａ．前記多層光学フィルムが、６５０ナノメートル〜１３５０ナノメートル、６５０ナノメートル〜１５００ナノメートル、８５０ナノメートル〜１２００ナノメートル、及び８５０ナノメートル〜１５００ナノメートルからなる群から選択される波長範囲において、前記多層光学フィルムに対して垂直な角度で、少なくとも５０パーセントの平均光反射率を有する、例示的実施形態１Ａ〜７Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
９Ａ．前記可視光透過反射体の少なくとも１つの表面上に紫外線保護層を更に備える、例示的実施形態１Ａ〜８Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
１０Ａ．前記紫外線保護層が、ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリ（メチルメタクリレート）、及び紫外線吸収剤を含む、例示的実施形態９Ａに記載の太陽エネルギー装置。
１１Ａ．前記紫外線保護層が、多層紫外線反射ミラーである、例示的実施形態９Ａ又は１０Ａに記載の太陽エネルギー装置。
１２Ａ．前記多層紫外線反射ミラーが、紫外線吸収剤を含む、例示的実施形態１１Ａに記載の太陽エネルギー装置。
１３Ａ．少なくとも前記多層光学フィルムが適用される可視光透過基材を更に備える、例示的実施形態１Ａ〜１２Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
１４Ａ．前記多層光学フィルムが、多数の光電池又は太陽熱吸収装置に向けて反射させる多数の反射表面に形成される、例示的実施形態１Ａ〜１３Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
１５Ａ．前記多層光学フィルムが、多数のランド領域によって分離された多数の平行な隆起部内に存在し、多数の光電池又は太陽熱吸収装置が、前記多数のランド領域内に位置する、例示的実施形態１Ａ〜１４Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
１６Ａ．各ランド領域が、光電池又は太陽熱吸収装置の単一列を有する、例示的実施形態１５Ａに記載の太陽エネルギー装置。
１７Ａ．それぞれが第１及び第２の対向する隆起面を有する多数の平行な隆起部を更に備え、前記可視光透過反射体が、各第１の隆起面上に位置し、前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方が、各第２の隆起面上に位置する、例示的実施形態１Ａ〜１６Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
１８Ａ．前記第２の隆起面上の前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方が、適用可能な場合には、光電池又は太陽熱吸収装置の単一列として存在する、例示的実施形態１７Ａに記載の太陽エネルギー装置。
１９Ａ．放物面形状を有する可視光透過反射体を更に備える、例示的実施形態１Ａ〜１８Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
２０Ａ．切頭複合放物面形状を有する可視光透過反射体を更に備える、例示的実施形態１Ａ〜１９Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
２１Ａ．前記可視光透過反射体の少なくとも１つの表面上に、防汚コーティング又は傷防止コーティングの少なくとも一方を更に備える、例示的実施形態１Ａ〜２０Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
２２Ａ．前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方の電力出力が、適用可能な場合に、可視光透過ミラーが存在しない同等の光電池又は太陽熱吸収装置と比べて、少なくとも１０（いくつかの実施形態では、少なくとも１５、２０、又は更には少なくとも２５）パーセントだけ増加する、例示的実施形態１Ａ〜２１Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
２３Ａ．前記グラフィックフィルムを備える、例示的実施形態１Ａ〜２２Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
２４Ａ．前記点灯表示部を備える、例示的実施形態１Ａ〜２２Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
２５Ａ．前記点灯表示部が、液晶ディスプレーである、例示的実施形態２４Ａに記載の太陽エネルギー装置。
２６Ａ．前記光電池を備える、例示的実施形態１Ａ〜２５Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
２７Ａ．前記光電池が、結晶性シリコン単接合セル、リボンシリコンセル、アモルファスシリコン光電池、セレン化銅インジウムガリウムセル、テルル化カドミウム光電池、有機光電池、又はガリウムヒ素セルのうちの１つである、例示的実施形態２６Ａに記載の太陽エネルギー装置。
２８Ａ．前記太陽熱吸収装置を備える、例示的実施形態１Ａ〜２５Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
２９Ａ．広告のための看板として使用される、例示的実施形態１Ａ〜２８Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置を含む標識。
３０Ａ．広告看板である、例示的実施形態２９Ａに記載の標識。
３１Ａ．道路標識である、例示的実施形態２９Ａに記載の標識。
３２Ａ．ビルの屋上であって、前記屋上が、例示的実施形態１Ａ〜２８Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置を備える、ビルの屋上。
３３Ａ．例示的実施形態１Ａ〜２８Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置を備える、ビルの側面。
３４Ａ．例示的実施形態１Ａ〜２８Ａのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置を備える、窓。
１Ｂ．太陽エネルギー装置であって、
太陽スペクトルの近赤外波長領域の少なくとも一部（すなわち、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲の少なくとも一部）を含む吸収帯域を有する光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方と、
第１及び第２の略対向する主表面を有する可視光透過反射体であって、前記第１の主表面から前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方に向けて光を反射するように位置付けられ、異なる屈折率を有する複数の交互に積層された第１及び第２の光学層を含む光学積層体を有する多層光学フィルムを備え、前記多層光学フィルムは、前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方の前記吸収帯域に対応する波長範囲の光の少なくとも一部を反射する、可視光透過反射体と、
前記可視光透過反射体の前記第２の主表面よりも前記可視光透過反射体の前記第１の主表面により近く位置付けられた部分的に透過性のグラフィックフィルムであって、赤外光が、前記部分的に透過性のグラフィックフィルムを通過する、部分的に透過性のグラフィックフィルムと、を備える太陽エネルギー装置。
２Ｂ．前記可視光透過反射体が、少なくとも３０パーセントの平均可視光透過率を有する、例示的実施形態１Ｂに記載の太陽エネルギー装置。
３Ｂ．前記多層光学フィルムが、６００ナノメートル〜１０００ナノメートルの範囲の左帯域端を有する可視光透過反射体である、例示的実施形態１Ｂ又は２Ｂに記載の太陽エネルギー装置。
４Ｂ．前記多層光学フィルムが、６５０ナノメートル〜１３５０ナノメートル、６５０ナノメートル〜１５００ナノメートル、８５０ナノメートル〜１２００ナノメートル、及び８５０ナノメートル〜１５００ナノメートルからなる群から選択される波長範囲において、前記多層光学フィルムに対して垂直な角度で、少なくとも５０パーセントの平均光反射率を有する、例示的実施形態１Ｂ〜３Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
５Ｂ．前記可視光透過反射体の少なくとも１つの表面上に紫外線保護層を更に備える、例示的実施形態１Ｂ〜４Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
６Ｂ．前記紫外線保護層が、ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリ（メチルメタクリレート）、及び紫外線吸収剤を含む、例示的実施形態５Ｂに記載の太陽エネルギー装置。
７Ｂ．前記紫外線保護層が、多層紫外線反射ミラーである、例示的実施形態５Ｂ又は６Ｂに記載の太陽エネルギー装置。
８Ｂ．前記多層紫外線反射ミラーが、紫外線吸収剤を含む、例示的実施形態７Ｂに記載の太陽エネルギー装置。
９Ｂ．少なくとも前記多層光学フィルムが適用される可視光透過基材を更に備える、例示的実施形態１Ｂ〜８Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
１０Ｂ．前記多層光学フィルムが、多数の光電池又は太陽熱吸収装置に向けて反射させる多数の反射表面に形成される、例示的実施形態１Ｂ〜９Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
１１Ｂ．前記多層光学フィルムが、多数のランド領域によって分離された多数の平行な隆起部内に存在し、多数の光電池又は太陽熱吸収装置が、前記多数のランド領域内に位置する、例示的実施形態１Ｂ〜１０Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
１２Ｂ．各ランド領域が、光電池又は太陽熱吸収装置の単一列を有する、例示的実施形態１１Ｂに記載の太陽エネルギー装置。
１３Ｂ．それぞれが第１及び第２の対向する隆起面を有する多数の平行な隆起部を更に備え、前記可視光透過反射体が、各第１の隆起面上に位置し、前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方が、各第２の隆起面上に位置する、例示的実施形態１Ｂ〜１２Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
１４Ｂ．前記第２の隆起面上の前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方が、適用可能な場合には、光電池又は太陽熱吸収装置の単一列として存在する、例示的実施形態１３Ｂに記載の太陽エネルギー装置。
１５Ｂ．放物面形状を有する可視光透過反射体を更に備える、例示的実施形態１Ｂ〜１４Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
１６Ｂ．切頭複合放物面形状を有する可視光透過反射体を更に備える、例示的実施形態１Ｂ〜１５Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
１７Ｂ．前記可視光透過反射体の少なくとも１つの表面上に、防汚コーティング又は傷防止コーティングの少なくとも一方を更に備える、例示的実施形態１Ｂ〜１６Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
１８Ｂ．前記光電池又は太陽熱吸収装置の少なくとも一方の電力出力が、適用可能な場合に、可視光透過ミラーが存在しない同等の光電池又は太陽熱吸収装置と比べて、少なくとも１０（いくつかの実施形態では、少なくとも１５、２０、又は更には少なくとも２５）パーセントだけ増加する、例示的実施形態１Ｂ〜１７Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
１９Ｂ．前記グラフィックフィルムを備える、例示的実施形態１Ｂ〜１８Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
２０Ｂ．前記点灯表示部を備える、例示的実施形態１Ｂ〜１８Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
２１Ｂ．前記点灯表示部が、液晶ディスプレーである、例示的実施形態２０Ｂに記載の太陽エネルギー装置。
２２Ｂ．前記光電池を備える、例示的実施形態１Ｂ〜２１Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
２３Ｂ．前記光電池が、結晶性シリコン単接合セル、リボンシリコンセル、アモルファスシリコン光電池、セレン化銅インジウムガリウムセル、テルル化カドミウム光電池、有機光電池、又はガリウムヒ素セルのうちの１つである、例示的実施形態２２Ｂに記載の太陽エネルギー装置。
２４Ｂ．前記太陽熱吸収装置を備える、例示的実施形態１Ｂ〜２１Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置。
２５Ｂ．広告のための看板として使用される、例示的実施形態１Ｂ〜２４Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置を含む標識。
２６Ｂ．広告看板である、例示的実施形態２５Ｂに記載の標識。
２７Ｂ．道路標識である、例示的実施形態２５Ｂに記載の標識。
２８Ｂ．ビルの屋上であって、前記屋上が、例示的実施形態１Ｂ〜２４Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置を備える、ビルの屋上。
２９Ｂ．例示的実施形態１Ｂ〜２４Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置を備える、ビルの側面。
３０Ｂ．例示的実施形態１Ｂ〜２４Ｂのいずれか１つに記載の太陽エネルギー装置を備える、窓。
【００８４】
本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、本開示の予測可能な修正、及び変更が当業者には自明であろう。本発明は、説明を目的として本出願に記載される実施形態に限定されるべきではない。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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