(57)【要約】  本発明は、吸収性の光起電材料を有する太陽電池に関連する。この太陽電池は、主要な表面において特に透明なガラス表面を有する前面基板（１０）と、特に銀をベースとした金属性機能層（４０）を含む薄膜スタック及び少なくとも２つの反射防止コーティング（２０、６０）から成る透明な電極コーティング（１００）と、を含む。そして、上記太陽電池は、上記前面基板の反対側で金属性機能層（４０）の上方に配置される反射防止コーティング（６０）が、上記前面基板の方向で金属性機能層（４０）の下方に配置される反射防止コーティング（２０）の光学的厚さの約４倍の光学的厚さを有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収性光起電材料を有する太陽電池（１）であって、
主要な表面上に特に透明なガラス基板を有する前面基板（１０）と、
特に銀をベースとする金属性機能層（４０）有する薄膜スタックおよび少なくとも２つの反射防止コーティング（２０、６０）から成る透明な電極コーティング（１００）と、を備え、
前記反射防止コーティングは、それぞれ少なくとも１つの反射防止層（２４、２６；６４、６６）を含み、前記金属性機能層が、前記２つの反射防止コーティング（２０、６０）の間に配置される、前記太陽電池（１）は、
前記基板の反対側で前記金属性機能層（４０）の上方に配置される前記反射防止コーティング（６０）が、前記基板の方向で前記金属性機能層（４０）の下方に配置される前記反射防止コーティング（２０）の光学的厚さの４倍に等しい光学的厚さを有することを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
前記金属性機能層（４０）の上方に配置される前記反射防止コーティング（６０）は、前記金属性機能層（４０）の下方に配置される前記反射防止コーティング（２０）の光学的厚さの３．１倍から４．６倍の間の光学的厚さを包括的に有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記電極コーティング（１００）は、
電流を伝導する層（６６）であって、前記基板から最も離れ、２×１０-4 Ω・ｍから１０ Ω・ｍの間の抵抗率ρを有し、特にＴＣＯをベースとする伝導層を、含むことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記電流を伝導する層は、前記基板から最も離れた前記反射防止コーティング（６０）の光学的厚さの５０％から９８％の間で示される光学的厚さを有し、更には、前記基板から最も離れた前記反射防止コーティング（６０）の光学的厚さの８５％から９８％の間で示される光学的厚さを有することを特徴とする請求項３に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記金属性機能層（４０）の上に配置される前記反射防止コーティング（６０）は、前記光起電材料の前記最大吸収波長λmの０．４５倍から０．５５倍の間の光学的厚さを包括的に有し、好適には、前記金属性機能層（４０）の上に配置される前記反射防止コーティング（６０）は、前記光起電性材料の前記吸収スペクトルに太陽スペクトルを乗じた結果の前記最大波長λMの０．４５倍から０．５５倍の間の光学的厚さを包括的に有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記金属性機能層（４０）の下方に配置される前記反射防止コーティング（２０）は、前記光起電材料の前記最大吸収波長λmの０．０７５倍から０．１７５倍の間の光学的厚さを包括的に有し、好適には、前記金属性機能層（４０）の下方に配置される前記反射防止コーティング（２０）は、前記光起電性材料の前記吸収スペクトルに太陽スペクトルを乗じた結果の前記最大波長λMの０．０７５倍から０．１７５倍の間の光学的厚さを包括的に有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに１項に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記基板（１０）は、前記電極コーティング（１００）の下に、前記基板の屈折率に近い低屈折率ｎ15を有するベース反射防止層（１５）を有し、好適には、前記ベース反射防止層（１５）は、酸化ケイ素、または酸化アルミニウム、または酸化ケイ素及び酸化アルミニウムの２つの混合物をベースとすることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記ベース反射防止層（１５）は、１０ｎｍから３００ｎｍの間の物理的厚さを有することを特徴とする請求項７に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記金属性機能層（４０）は、酸化物、特に酸化亜鉛をベースとし、随意的にドープされる、湿潤層（２６）の上方に配置されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項１０】
前記金属性機能層（４０）は、少なくとも１つの下方の阻止コーティング（３０）の上に直接配置されるか、及び／又は少なくとも１つの上方の阻止コーティング（５０）の下に直接配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項１１】
少なくとも１つの阻止コーティング（３０、５０）は、Ｎｉ若しくはＴｉをベースにするか、またはＮｉベースの合金、特にＮｉＣｒ合金をベースにすることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項１２】
前記基板の方向で前記金属性機能層の下方の前記コーティング（２０）及び／又は前記金属性機能層の上方の前記コーティング（６０）は、混合酸化物をベースとする層、特に亜鉛スズ混合酸化物、またはインジウム・スズ混合酸化物（ＩＴＯ）をベースとする層を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項１３】
前記基板の方向で前記金属性機能層の下方の前記コーティング（２０）及び／又は前記金属性機能層の上方の前記コーティング（６０）は、高屈折率である層、特に２．３５以上の屈折率を有する層、例えば酸化チタンをベースとする層を含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項１４】
太陽電池が、前記前面基板（１０）の反対側で前記電極コーティング（１００）の上方に光起電材料をベースとするコーティング（２００）を含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項１５】
前記電極コーティング（１００）は、建築ガラス用のスタック、特に建築ガラス用の「強化可能な」スタック、又は「強化された」建築ガラス用のスタックからなり、さらに特別には、低放射率（Low-emissivity）のスタック、特に「強化可能な」低放射率のスタック、又は「強化された」低放射率のスタックからなることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれかに１項に記載の太陽電池（１）用の、薄膜スタックがコーティングされた基板（１０）、特に建築ガラス用の基板、特に「強化可能な」建築ガラス用の基板、又は「強化された」建築ガラス用の基板、および、特に低放射率の基板、特に「強化可能な」低放射率の基板、又は「強化された」低放射率の基板であって、
前記薄膜スタックは、特に銀をベースとした金属性機能層（４０）と、少なくとも２つの反射防止コーティング（２０、６０）とを有し、前記反射防止コーティングはそれぞれ、少なくとも１つの反射防止層（２４、２６；６４、６６）を有し、前記金属性機能層（４０）は前記２つの反射防止コーティング（２０、６０）の間に配置される、前記基板（１０）は、
前記基板の反対側で前記金属性機能層（４０）の上方に配置される前記反射防止コーティング（６０）が、前記基板の方向で前記金属性機能層（４０）の下方に配置される前記反射防止コーティング（２０）の４倍に等しい光学的厚さを有することを特徴とする基板。
【請求項１７】
太陽電池（１）用の、特に請求項１〜請求項１５のいずれかに１項に記載の太陽電池（１）用の前面基板（１０）を製作するために、薄膜スタックでコーティングされた基板の使用であって、
前記基板は、特に銀をベースとする金属性機能層（４０）有する薄膜スタックおよび少なくとも２つの反射防止コーティング（２０、６０）から成る透明な電極コーティング（１００）を有し、
前記反射防止コーティングはそれぞれ、少なくとも１つの反射防止層（２４、２６；６４、６６）を有し、前記金属性機能層（４０）は前記２つの反射防止コーティング（２０、６０）の間に配置され、前記基板の反対側で前記金属性機能層（４０）の上方に配置される前記反射防止コーティング（２０）が、前記基板の方向で前記金属性機能層（４０）の下方に配置される前記反射防止コーティング（２０）の光学的厚さの４倍に等しい光学的厚さを有する、基板の使用。
【請求項１８】
前記電極コーティング（１００）を有する前記基板（１０）は、建築ガラス用の基板、特に建築ガラス用の「強化可能な」基板、又は「強化された」建築ガラス用の基板であり、更に特別には、「強化可能な」低放射率の基板、又は「強化された」低放射率の基板である請求項１７に記載の使用。
【請求項１９】
前記電極コーティング（１００）は、
電流を伝導する層（６６）であって、前記基板から最も離れ、２×１０-4 Ω・ｍおよび１０ Ω・ｍの間の抵抗率ρを有し、特にＴＣＯをベースとする層を、含む請求項１７または１８に記載の使用。
【請求項２０】
前記電流を伝導する層は、前記基板から最も離れた前記反射防止コーティング（６０）の光学的厚さの５０％から９８％の間で示される光学的厚さを有し、更には、前記基板から最も離れた前記反射防止コーティング（６０）の光学的厚さの８５％から９８％の間で示される光学的厚さを有する請求項１９に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の前面基板に関する。より詳細には、透明なガラス基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池内において、入射光の効果によって電気エネルギを作り出す光起電材料を有する太陽光発電システムが、後方基板と前面基板との間に存在する。この前面基板は、入射光が光起電材料に達する前に通過する第１の基板である。
【０００３】
太陽電池内において、上記前面基板は、通常、光起電材料に向いている主要な表面の下に、透明な電極コーティングを有し、この電極コーティングは、入射光が到達する主な方向が上端であると考えるとき、下方に配置される光起電材料に電気的に接続される。
【０００４】
そして、上記前面基板の電極コーティングは、例えば太陽電池の負極を構成する。
【０００５】
勿論、太陽電池は、後方基板の方向に、太陽電池の正極を構成する電極コーティングをまた有するが、後方基板の電極コーティングは、一般的に透明ではない。
【０００６】
本発明の説明において、用語「太陽電池（photovoltaic cell）」は、太陽光放射の変換によって、電極間に電流を生じるアセンブリの種々の構成を意味すると考えるべきであり、上記アセンブリの大きさがどうであれ、発生する電圧および電流強度が何であれ、そして特に、上記アセンブリの構成が、１つ以上の内部的電気接続（直列及び／又は並列）を有しているか否かに関わらず、電極間に電流を生じるアセンブリの種々の構成を意味すると考えるべきである。したがって、本発明の明細書における「太陽電池」の概念は、「太陽電池モジュール」、又は「太陽光パネル」の概念と同等である。
【０００７】
前面基板の透明な電極コーティングに通常使用される材料は、ＴＣＯ（透明な導電酸化物）をベースにする材料が一般的であり、例えば、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ) をベースにする材料、アルミニウムをドープした酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）をベースにする材料、ホウ素をドープした酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｂ）をベースにする材料、又はフッ素をドープした酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｆ）をベースにする材料が挙げられる。
【０００８】
上記材料は、化学的に蒸着され、例えばＣＶＤ（化学気相蒸着）若しくは随意的にはＰＥＣＶＤ（プラズマＣＶＤ）のように化学的に蒸着されか、または物理的に蒸着され、例えばカソードスパッタリング、若しくは随意的にはマグネトロンスパッタリング（すなわち、磁気的に増強したスパッタリング）などによる真空蒸着によって蒸着される。
【０００９】
しかしながら、所望の電気的条件を取得するために、更により厳密にいうと、所望の低い抵抗を取得するために、ＴＯＣをベースとする材料から作られる電極コーティングは、物理的厚さを比較的厚くして蒸着しなければならない。その厚さは、５００ｎｍから１０００ｎｍになり、またさらに厚い場合もある。上記材料コストを考えると、このような厚さの層に蒸着させることにより、コストが上昇する。
【００１０】
蒸着処理が熱供給を必要とするときは、さらに製造コストが上昇する。
【００１１】
物理的厚さを厚くするほど、導電率が大きくなるが、透過性は低下する。逆に物理的厚さを薄くするほど、透過性が上昇するが、導電率は小さくなる。したがって、ＴＯＣベースの材料から作る電極コーティングの別の大きな欠点は、材料の選択において、最終的に得られる電気的な条件と透過性とが、トレードオフの関係になる事実にある。
【００１２】
したがって、ＴＯＣベースの材料から作られる電極コーティングは、電極コーティングの導電率と透過性とを無関係に最適化することは不可能である。
【００１３】
国際特許出願第０１／４３２０４号明細書に記載の先行技術は、透明な電極コーティングが、ＴＯＣベースの材料でなく前面基板の主要な表面に蒸着する薄膜スタックからなる太陽電池の製造方法を教示する。電極コーティングは、少なくとも１つの金属性機能層（metallic functional layer）であって、特に銀をベースとする金属性機能層と、少なくとも２つの反射防止コーティングと、を有する。この反射防止コーティングはそれぞれ、少なくとも１つの反射防止層を有する。この機能層は、２つの反射防止コーティングの間に配置される。
【００１４】
上記処理は、上方から入射する入射光の方向を考慮するとき、金属性機能層の下で、かつ光起電材料の上に蒸着される、酸化物または窒化物から作られる少なくとも１つの高屈折性の層を提供することが注目に値する。
【００１５】
上記明細書は、典型的な実施形態を提供し、その実施形態において、金属性機能層の側面に配置される２つの反射防止コーティング、すなわち基板の方向で金属性機能層の下方に配置される反射防止コーティングと、基板の反対側で金属性機能層の上方に配置される反射防止コーティングとが、それぞれ高屈折性材料から作られる少なくとも１つの層を含み、その実施形態では、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、又は窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）から作られる。
【００１６】
しかしながら、上記解決法をさらに改良することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
通常の光起電材料の吸収は、材料毎に異なることを考慮して、本願発明者は、太陽電池用前面基板の電極コーティングを形成するために、先に提示されたタイプの薄膜スタックを規定するのに必要な本質的な光学特性を規定することを追求してきた。
【００１８】
したがって、本発明は、太陽電池用前面基板の場合において、選択された光起電材料に応じて太陽電池が最大効率を得るための光学経路を規定することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
したがって、本発明の対象は、最も広範囲の意味では太陽電池であり、請求項１で主張するような吸収性の光起電材料を有する太陽電池である。この太陽電池は、主要な表面上に特に透明なガラス基板を有する前面基板と、特に銀をベースとする金属性機能層を有する薄膜スタックおよび少なくとも２つの反射防止コーティングから成る透明な電極コーティング（１００）と、を備える。上記反射防止コーティングはそれぞれ、少なくとも１つの反射防止層を有し、上記金属性機能性層は、２つの反射防止コーティングの間に配置される。上記基板の反対側で上記金属性機能層の上方に配置される上記反射防止コーティングが、上記基板の方向で上記金属性機能層の下方に配置される上記反射防止コーティングの光学的厚さの４倍に等しい光学的厚さを有する。
【００２０】
故に、金属性機能層の上方に配置される反射防止コーティングは、好ましくは、金属性機能層の下方に配置される反射防止コーティングの光学的厚さの３.１倍から４.６倍の間の光学的厚さを有し、この倍数は包括的な数値である。それとも、金属性機能層の上方に配置される反射防止コーティングは、更に好ましくは、金属性機能層の下方に配置される反射防止コーティングの光学的厚さの３.２倍から４.２倍の間の光学的厚さを有し、この倍数は包括的な数値である。
【００２１】
更に、好ましいことに、金属性機能層の下方に配置される反射防止コーティングは、基板の方向において光起電材料の最大吸収波長λmの約８分の１に等しい光学的厚さを有し、金属性機能層の上方に配置される反射防止コーティングは、基板の反対側において光起電材料の最大吸収波長λmの約２分の１に等しい光学的厚さを有する。
【００２２】
しかし、好ましい実施例において、光起電材料の最大吸収波長λmは、太陽スペクトラムによって重み付けされる。
【００２３】
この実施例において、太陽電池は、基板の方向で金属性機能層の下方に配置された反射防止コーティングは、光起電材料の最大吸収波長λMの約８分の１に等しい光学的厚さを有し、この最大吸収波長λMとは、光起電材料の吸収スペクトラムに太陽スペクトラムを乗じた結果における最大吸収波長である。また、基板の反対側で金属性機能層の上方に配置された反射防止コーティングは、光起電材料の最大吸収波長λMの約２分の１に等しい光学的厚さを有し、この最大吸収波長λMとは、光起電材料の吸収スペクトラムに太陽スペクトラムを乗じた結果における最大吸収波長である。
【００２４】
故に、本発明において、最適な光学経路は、光起電材料の最大吸収波長λmの関数として規定され、または好ましくは、太陽電池の最大効率を得るために、光起電材料の吸収スペクトラムに太陽スペクトラムを乗じた結果における最大吸収波長λMの関数として規定される。
【００２５】
ここで参考とする太陽スペクトラムは、ＡＳＴＭ規格によって規定されているＡＭ１.５の太陽スペクトラムである。
【００２６】
本願の説明範囲内では、語句「コーティング」は、コーティング処理による単一層または異なる材料からなる複数の層を意味すると理解すべきである。
【００２７】
本願の説明範囲内では、語句「反射防止層」は、それの性質の点から、材料は、非金属性であり、すなわち金属ではないことを意味すると理解すべきである。説明範囲内では、上記語句は、材料の抵抗性を制限するようなものを導き出すものとして理解されるものではない。何故なら、上記材料は、導体（一般に、ρ＜１０-3Ω.ｃｍ）、又は絶縁体（一般に、ρ＞１０9Ω.ｃｍ）、又は半導体（一般に、上記２つの値の間）にすることができるからである。
【００２８】
非常に驚いたことに、本発明による機能的単一層の薄膜スタックを有する電極コーティングの光学上の経路は、太陽電池の動作中に発生するストレスに抵抗性を向上させると同時に、太陽電池の効率を向上させることを可能にする。
【００２９】
金属性機能層の側面に立つコーティングの目的は、金属性機能層の「反射防止」である。このことが、「反射防止コーティング」と呼ばれる理由である。
【００３０】
実際、機能層は、得られる電極コーティングで要求される導電性を自身だけでも可能にするけれど、上記機能層は、小さな物理的厚さ（１０ｎｍのオーダ）であっても光の通過を強力に防止することになる。
【００３１】
上記のような反射防止システムが無いとき、光の透過は、かなり低くなり、光の反射は非常に大きくなるであろう（可視光および近赤外線の領域において発生。だから、このことが、太陽電池を生産するときの課題となる）。
【００３２】
語句「光学経路」は、ここでは特定の意味を有し、製作された干渉フィルターの機能的な金属層の下位および上位にある種々の反射防止コーティングの種々の光学的厚さの合計を示すのに使用される。コーティング内に単一層だけが存在するとき、コーティングの光学的厚さは、材料の物理的厚さに材料の光学指数を乗じた結果に等しくなり、またはいくつかの層が存在するとき、コーティングの光学的厚さは、各層の材料の物理的厚さにその材料の光学指数を乗じた結果の総和に等しくなることを思い出すことになる。
【００３３】
本発明における光学経路は、絶対的には金属性機能層の物理的厚さの関数になるが、実際は、得られる望ましい伝導性を可能にする金属性機能層の物理的厚さの範囲において、その通りにならないことが判明している。故に、本発明における解決法は、機能層が銀をベースにしたときに適しており、単一層であり、かつ５ｎｍおよび２０ｎｍの間の値を含む物理的厚さを有することである。
【００３４】
本発明による薄膜スタックのタイプは、「低いＥ（Low-emissivity：低放射率）」及び/又は「日射制御」用に断熱を向上させた窓ガラスを製作するためのもので、建築用または自動車用の窓ガラスの分野において知られている。
【００３５】
低放射率の窓ガラスに使用されるタイプから成る特定スタックは、特に太陽電池の電極コーティングを製作するのに使用される。また、「強化可能な」スタックまたは「強化された」スタックとして知られるスタックは、スタック積載基板を熱処理用に強化することが要求されるときに、特に使用される。
【００３６】
従って、本発明の他の目的は、建築用窓ガラスを薄膜スタック用として使用することであり、このことが本発明の特徴を有することになる。また、特にこのタイプのスタックは、「強化可能な」または「強化された」ものとなり、更に、太陽電池の前面基板を製作するために、低放射率のスタックで、「強化可能な」または「強化された」ものとなる。
【００３７】
従って、本発明の他の目的は、熱処理に耐える薄膜スタックを使用することである。本発明の特徴を有する建築用窓ガラスを薄膜スタック用として使用することは、仏国特許出願番号ＦＲ２ ９１１ １３０号の明細書に記載する既知の表面熱処理タイプに耐えることができた。
【００３８】
本発明における語句「強化可能」なスタックまたは基板は、本質的な光学的特性および熱特性（放射率に直接関連するスクエア当りの抵抗で表現される特性）が、熱処理の間に保存されることを意味していることを理解すべきである。
【００３９】
従って、同一の外観にすることが可能であり、例えば同一のスタックでコーティングされた、強化された基板と未強化の基板とを取り込んでガラス・パネルの近くに一緒にして配置することで、反射の色彩及び/又は光の反射/透過での単純な目視観測では互いを識別されることが無いような同一の外観にすることが可能である。
【００４０】
例えば、下記の変化を有するスタックでコーティングされた、スタックおよび基板は、熱処理前および熱処理後に、強化可能にすることができると考えることができる。何故なら、これらの変化は、眼には認識できないと考えることができるからである。
光の透過における小さな変化 ΔＴｉ（可視光内）は、３％未満、更に２％未満であり、及び/又は、
光の反射における小さな変化 ΔＲｉ（可視光内）は、３％未満、更に２％未満であり、及び/又は、
カラーにおける小さな変化（実験システム内） ΔＥは、３％未満、更に２％未満である。但し、ΔＥ＝√（（ΔＬ*）2＋（Δａ*）2＋（Δｂ*）2）である。
［上記平方根内には、（）内の二乗の全てが含まれる］
【００４１】
本発明内で説明する「強化された」スタックまたは「強化された」基板は、コーティングされた基板の光学的特性及び熱的特性が、熱処理前には、どんな場合でも全てが受け入れ可能でないにも関わらず、熱処理後には受け入れ可能であることを意味すると理解すべきである。
【００４２】
例えば、スタック、またはスタックでコーティングされた基板は、熱処理後に下記の特徴を有する、本発明の説明における「強化された」と考えることができるであろう。下記特性の少なくとも１つが熱処理の前に実現されていなくても、熱処理後は、下記特徴を有することになる。
（可視光における）高い光透過ＴLは、少なくとも６５％、又は７０％、更には少なくとも７５％になること、及び／又は、
（可視光において、１−ＴL−ＲLにより規定される）低い光吸収は、１０％未満、又は８％未満、更には５％未満になること、及び／又は、
スクエア当たりの抵抗Ｒ□は、標準的に使用される導電性酸化物のスクエア当たりの抵抗と少なくとも同等であり、特に２０Ω／□未満、又は１５Ω／□未満、更には１０Ω／□以下にもなる。
【００４３】
故に、電極コーティングは、透明でなければならない。したがって、電極コーティングは、基板に搭載されたときに３００ｎｍと１２００ｎｍとの間において、６５％に、又は７５％に、より好適には８５％に、そして更には少なくとも９０％の最小平均光透過率を有する必要がある。
【００４４】
薄い層を蒸着した後で太陽電池に装着する前に、前面基板に、熱処理、特に強化された熱処理を施したとき、この熱処理前に電極コーティングとして働くスタックをコーティングした基板は、透過性が低くなる可能性が十分にある。例えば、この熱処理前に６５％未満、又は５０％未満になる可視光の光透過性を有する可能性がある。
【００４５】
重要な点は、電極コーティングは、熱処理前に透明にすべきであり、熱処理後において、３００ｎｍと１２００ｎｍ（可視光内）との間での平均光透過率は、少なくとも６５％、又は７５％、より好適には８５％、そして更には少なくとも９０％を有するようにすべきである。
【００４６】
さらに、本発明の説明において、スタックは、絶対的な意味では最大可能な光透過率を有しなくてもよいが、本発明による太陽電池に係る内容においては、最大可能な光透過率を有するべきである。
【００４７】
１つの特定の実施形態において、以下の事項は独立している。
一方において、基板の方向に向けて金属性機能層の下方に配置される反射防止コーティングは、光起電性材料の最大吸収波長λmの約８分の１に等しい光学的厚さを有し、基板の反対側で金属性機能層の上方に配置される反射防止コーティングは、光起電性材料の最大吸収波長λmの約２分の１に等しい光学的厚さを有する。
また、他方で、基板の方向に向けて金属性機能層の下方に配置される反射防止コーティングは、光起電性材料の吸収スペクトルに太陽のスペクトルを乗じた結果の最大波長λMの約８分の１に等しい光学的厚さを有し、基板の反対側で金属性機能層の上方に配置される反射防止コーティングは、光起電性材料の吸収スペクトルに太陽のスペクトルを乗じた結果の最大波長λMの約２分の１に等しい光学的厚さを有する。
本発明による電極コーティングは、好ましいことに、基板から最も離れた端子層（光起電性材料と接続した端子層）を含み、この端子層は、特にＴＣＯ（透明な導電酸化物）をベースとした層で電流を導電する。この結果、電極コーティングと光起電性材料との間の電荷移送は、簡単に制御することができ、このために太陽電池の効率を改良することができる。
【００４８】
電流を導電する上記端子層は、抵抗率ρ（層のスクエア当たりの抵抗Ｒ□にその厚さを乗じた積に相当する）を有する材料からなり、この抵抗率ρは、例えば２×１０-4Ω・ｍ≦ρ≦１０Ω・ｍ、又は１×１０-4Ω・ｍ≦ρ≦１０Ω・ｍになる。電流を導電する上記端子層は、好適には、基板から最も離れた反射防止コーティングの光学的厚さの５０％と９８％との間で示される光学的厚さを有し、特に基板から最も離れた反射防止コーティングの光学的厚さの８５％と９８％との間で示される光学的厚さを有する。
【００４９】
これは推奨されることではないが、蒸着プロセスを単純化するために、蒸着する種々の層の数を減らすことによって、基板の反対側で金属性機能層の上方に配置される反射防止コーティング全体を、電流を導電する端子層から構成することは不可能ではない。
【００５０】
反対に、金属性機能層の上方に配置される反射防止コーティングは、全体を（全ての厚さに亘って）電気的に絶縁することはできない。
【００５１】
電流を導電する端子層を有する上記実施形態を実行するのに適した透明な導電性酸化物は、以下のリストから選択され、リスト内には、ＩＴＯ、ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＯ：Ｂ、ＺｎＯ：Ｇａ、ＳｎＯ２：Ｆ、ＴｉＯ２：Ｎｂ、スズ酸カドミウム、混合したスズ亜鉛酸化物ＳｎｘＺｎｙＯｚ（ここで、ｘ、ｙ、及びｚは数字である）、随意的にアンチモンＳｂなどがドープされる上記混合物、及びＡｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｗ、及びＭｏの少なくとも１つの原子から取得する全ての透明な導電酸化物と、これらの原子の異なる少なくとも１つをドープしたこれらの原子の１つの酸化物、又はこれらの酸化物の少なくとも２つの混合酸化物であって、随意的にこれらの原子の少なくとも第３番目の原子がドープされる酸化物が含まれる。
【００５２】
好ましいことに、金属性機能層の上方に配置される反射防止コーティングは、光起電材料の最大吸収波長λmの０.４５倍と０.５５倍との間の光学的厚さを包括的に有する。より好適には、金属性機能層の上方に配置される反射防止コーティングは、光起電性材料の吸収スペクトルに太陽のスペクトルを乗じた結果の最大波長λMの０．４５倍と０．５５倍との間の光学的厚さを包括的に有する。
【００５３】
金属性機能層の下方に配置される反射防止コーティングは、光起電材料の最大吸収波長λmの０．０７５倍と０．１７５倍との間の光学的厚さを有する。光学的厚さの値は包括的である。より好適には、金属性機能層の上方に配置される反射防止コーティングは、光起電性材料の吸収スペクトルに太陽のスペクトルを乗じた結果の最大波長λMの０．０７５倍と０．１７５倍との間の光学的厚さを有する。光学的厚さの値は包括的である。
【００５４】
また、金属性機能層の下方に配置される反射防止コーティングは、化学的障壁機能を有することができ、この機能は、拡散への障壁、特に基板から発生するナトリウムの拡散への障壁として働く。このため、上記機能は、電極コーティングを保護し、特に金属性機能層を保護し、何かの熱処理の間、特に強化される熱処理の間、金属性機能層を保護する。
【００５５】
他の特定の実施形態では、基板は、電極コーティングの下方に、基板の屈折率（refractive index）に近い低屈折率を有するベース反射防止層を有する。ベース反射防止層は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、又は酸化ケイ素と酸化アルミニウムの２つの混合物を、好適にはベースとする。
【００５６】
さらにまた、この誘電層は、化学的拡散障壁層を構成できる。特に、基板から発生するナトリウムの拡散への障壁を構成する。このため、上記誘電層は、電極コーティングを保護し、特に金属性機能層を保護し、何かの熱処理の間、特に強化される熱処理の間、金属性機能層を保護する。
【００５７】
本発明の説明において、誘電層は、電荷移動（電流）に関与しない層であるか、又は電荷移動に関与する効果は、電極コーティングの他の層の効果と比較してゼロであると考えることができる層である。
【００５８】
また、このベース反射防止層は、好適には、１０ｎｍと３００ｎｍの間の物理的厚さ、又は３５ｎｍと２００ｎｍの間の物理的厚さを有し、更に好適には、５０ｎｍと１２０ｎｍの間の物理的厚さを有する。
【００５９】
金属性機能層は、好ましくは薄い誘電層の上に結晶化状態で蒸着させる。この薄い誘電層もまた、好ましくは結晶化させる（故に、誘電層は、上部に蒸着した金属層の結晶配向を促進させるので「湿潤層（wetting layer）」と称される）。
【００６０】
上記金属性機能層は、銀、銅、又は金をベースにすることができ、随意的には、これらの原子の中から少なくとも異なる原子とドープさせることができる。
【００６１】
通常の方法で、「ドープする（doping）」ことは、ドープ原子が、層内の金属原子のモル質量として１０％より少ない量であることをいうと理解される。語句「ベースとする（based on）」は、通常の方法において、主に当該材料を含む層を意味すると理解される。すなわち、モル質量で当該材料を少なくとも５０％含む層を意味すると理解される。したがって、語句「ベースとする」は、ドープを覆うものである。
【００６２】
電極コーティングを作り出す薄膜スタックは、好ましくは機能的な単分子層コーティングであり、すなわち単一の機能的な層であり、機能的な複数の層にすることはできない。
【００６３】
従って、機能的な層は、好ましくは酸化物をベースとする湿潤層の上に蒸着されるか、または、酸化物をベースとする湿潤層の上に直接蒸着される。湿潤層は、特に酸化亜鉛をベースとし、随意的にドープされ、アルミニウムでドープされる。
【００６４】
湿潤層の物理的な（実際の）厚さは、好適には２ｎｍと３０ｎｍとの間であり、より好適には３ｎｍと２０ｎｍとの間である。
【００６５】
上記湿潤層は、誘電性であり、好適には抵抗率ρ（層のスクエア当たりの抵抗にその厚さを乗じた積によって規定される）を有する材料であり、この抵抗率ρは、例えば、０.５Ω・ｃｍ＜ρ＜２０００Ω・ｃｍ、又は５０Ω・ｃｍ＜ρ＜２００Ω・ｃｍである。
【００６６】
一般的に、スタックは、真空技術を使用する一連のフィルムへの蒸着によって得られ、この技術には、例えばスパッタリング、随意的にはマグネトロンスパッタリングがある。また、反射防止コーティングの一部を形成しない「阻止コーティング（blocking coating）」と称される、１つ又は２つの非常に薄いコーティングを提供することが可能である。この阻止コーティングは、特に銀をベースとする金属性機能層の上方、下方、又はそれぞれの側面に直接配置され、基板の方向で機能層の下方にあるコーティングは、蒸着の後に実施される可能性がある熱処理の間、結合したときに核を成す層及び／又は保護用の層である。保護用コーティング、又は「犠牲的」コーティングとして機能層の上方にあるコーティングは、特にいずれかの熱処理の間の上部にある層からの酸素の攻撃及び／又は移動により、又は上部の層が酸素の存在下でスパッタリングによって蒸着される場合の酸素の移動により、金属性機能層が機能を損なうことを防ぐ。
【００６７】
本発明の説明において、層又はコーティング（１つ又は２つ以上の層を含むコーティング）が、他の蒸着層又は他のコーティングに下方または上方から直接的に蒸着されることを特定したとき、これら２つの蒸着層又はコーティングの間に他の層が介在することはできない。
【００６８】
好ましいことに、少なくとも１つの阻止コーティングは、Ｎｉ、又はＴｉをベースにするか、又はＮｉベースの合金、特にＮｉＣｒ合金をベースにしている。
【００６９】
好ましいことに、基板の方向に向けた金属性機能層の下方のコーティング及び／又は金属性機能層の上方のコーティングは、混合酸化物をベースとする層を有し、特に、亜鉛スズ混合酸化物、又はインジウム・スズ混合酸化物（ＩＴＯ）をベースとする層を有する。
【００７０】
さらにまた、基板の方向に向けた金属性機能層の下方のコーティング及び／又は金属性機能層の上方のコーティングは、高屈折率である層、特に２.２以上の屈折率を有する層を含むことができる。例えば、この層は、窒化ケイ素をベースにし、随意的にはアルミニウム、又はジルコニウムでドープされる。
【００７１】
さらにまた、基板の方向に向けた金属性機能層の下方のコーティング及び／又は金属性機能層の上方のコーティングは、高屈折率である層、特に２.３５以上の屈折率を有する層を有することができ、例えば、この層は、酸化チタンをベースにすることができる。
【００７２】
上記基板は、前面基板から反対側の電極コーティングの上方に在る光起電材料をベースとするコーティングを含むことができる。
【００７３】
このように、本発明による前面基板の好適な構造は、以下のタイプがあり、１つのタイプは、基板／（随意的な反射防止ベース層）／電極コーティング／光起電材料であり、他のタイプは、基板／（随意的な反射防止ベース層）／電極コーティング／光起電材料／電極コーティングである。
【００７４】
１つの特定の実施形態では、電極コーティングは、建築ガラス用のスタックからなり、特に建築ガラス用の「強化可能なスタック」、又は「強化された」建築ガラス用のスタックからなり、特に低放射率（Low-E）のスタック、特に「強化可能な」低放射率のスタック、又は「強化された」建築ガラス用のスタックからなり、上記薄膜スタックは、本発明の特徴を有する。
【００７５】
また、本発明は、本発明による太陽電池に基板に関連し、特に、本発明の特徴を有する薄膜スタックがコーティングされた建築ガラス用の基板であり、特に、建築ガラス用の「強化可能な」基板であり、又は本発明の特徴を有する「強化された」建築ガラス用の基板である。特に、本発明の基板は、低放射率の基板であり、特に「強化可能な」低放射率の基板であり、又は本発明の特徴を有する「強化された」低放射率の基板である。
【００７６】
このように、本発明の対象は、本発明の特徴を有する薄膜スタックがコーティングされた建築ガラス用の基板であり、強化された熱処理が施される。また、本発明の特徴を有する薄膜スタックがコーティングされた建築ガラス用の基板には、仏国特許出願番号第２９１１１３０号で公知の種類の熱処理が施される。
【００７７】
電極コーティングの全ての層は、好適には真空蒸着技術で蒸着される。しかしながら、他の技術で蒸着できる第１の層、又は第１の層のスタックは、除外されない。他の技術とは、例えば熱分解技術による熱蒸着、又はＣＶＤが該当し、随意的には真空中で、又はプラズマ支援によって蒸着される。
【００７８】
好都合なことに、本発明による薄膜スタックを有する電極コーティングは、さらにＴＣＯ電極コーティングよりも非常に大きな機械的抵抗力を有する。したがって、太陽電池の製品寿命を延ばすことができる。
【００７９】
好都合なことに、本発明による薄膜スタックを有する電極コーティングは、さらに通常使用されるＴＣＯ導電酸化物の電気抵抗と少なくとも同程度の電気抵抗を有する。本発明による電極コーティングのスクエア当たりの抵抗Ｒ□は、１ Ω／□と２０ Ω／□との間、または２ Ω／□と１５ Ω／□との間、例えば５ Ω／□〜８ Ω／□の間になることもある。
【００８０】
好都合なことに、本発明による薄膜スタックを有する電極コーティングは、さらに通常使用されるＴＣＯ導電酸化物の可視光における光透過率と、少なくとも同程度の可視光における光透過率を有する。本発明による電極コーティングの可視光における光透過率は、５０％と９８％との間、または６５％と９５％との間、例えば７０％〜９０％の間になることもある。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
本発明の詳細及び有利な特徴は、以下の制限されない実施例から明らかになり、添付図面を参照することにより説明されることになる。
【図１】ベース反射防止層を有しかつ透明な導電酸化物から成る電極コーティングで被覆された、従来技術の太陽電池用前面基板を示す図である。
【図２】ベース反射防止層を有しかつ機能的な単分子層の薄膜スタックから成る電極コーティングで被覆された、本発明の太陽電池用前面基板を示す図である。
【図３】３つの光起電材料の量子効率曲線を示す図である。
【図４】上記３つの光起電材料の吸収スペクトルに太陽のスペクトルを乗じたときの成果に対応する実収量曲線を示す図である。
【図５】太陽電池の耐久性テストの原理を示す図である。
【図６】太陽電池の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００８２】
図１、２、５、及び６において、コーティング、層、及び材料における種々の厚さの比率は、試験を容易にするために、厳密に考慮されていなかった。
【００８３】
図１は、吸収性の光起電材料２００を有する従来技術の太陽電池用セルの前面基板１０’を図示し、上記前面基板１０’は、電流を伝導するＴＣＯ層６６からなる透明の電極コーティング１００’を、主要な表面上に有している。
【００８４】
入射放射線Ｒが光起電材料２００に到達する前に、前面基板１０’が通過する第１の基板になるように、前面基板１０’は、太陽電池用セル内に置かれる。
【００８５】
上記基板１０’は、電極コーティング１００’のすぐ下に、すなわち基板１０’上に直接的に、反射防止層１５を含み、この反射防止層は、基板の屈折率よりも小さな屈折率ｎ15を有している。
【００８６】
図２は、本発明による太陽電池用セルの前面基板１０を図示している。
【００８７】
上記前面基板１０は、また主要な表面上に透明の電極コーティング１００を有しているが、この電極コーティング１００は、銀をベースとして、少なくとも２つの反射コーティング２０及び６０を含む金属性機能層４０を有する薄膜のスタックからなっている。上記反射コーティングの各々は、薄い反射層２４、２６、６４、及び６６の少なくとも１つを含む。上記金属性機能層４０は、２つの反射コーティングの間に置かれ、下部の反射コーティングと呼ばれるコーティング２０は、基板の方向に向けて金属性機能層の真下に置かれ、上部の反射コーティングと呼ばれる別のコーティング６０は、基板に相反する方向に向けて金属性機能層の上に置かれる。
【００８８】
図２の透明な電極コーティング１００を含む上記薄膜スタックは、低いＥの基板のタイプのスタック構造を有し、機能的な単分子層と共に、光学的に強化可能すなわち強化されており、建築物における建築用窓ガラスの応用分野において市販用としても見ることができる。
【００８９】
１から１２まで番号付けした１２の実施例は、下記に図示した機能的な単分子層を有するスタック構造を基礎として製作される。
実施例１、２、５、６、９、１０の場合は、図１を基礎とする。
スタックが、阻止用オーバーコーティングを含まないことを除けば、実施例３、４、７、８、１１、１２の場合は、図２を基礎とする。
【００９０】
更に、以下の実施例の全てにおいて、薄膜スタックは、透き通った厚さ４ｍｍのソーダ石灰ガラスからなる基板１０の上に配置される。
【００９１】
図１における実施例の電極コーティング１００’は、導電性のアルミニウムをドープした酸化亜鉛をベースとしている。
【００９２】
図２における実施例の電極コーティング１００を構成する各スタックは、薄膜スタックからなり、上記薄膜スタックは、
屈折率ｎ＝２.４の酸化チタンをベースとした誘電体層である反射層２４と、
光学的にドープした屈折率ｎ＝２.０の酸化亜鉛を特別にベースとする誘電体の酸化ベースの湿潤層である反射層２６と、
下部にある光学的な阻止コーティング（未表示）であって、例えば、ここでは供給されていない機能層４０の下に直接置くことができるチタン又はニッケル・クロム合金をベースにし、湿潤層２６が無いときに一般的に必要であり、しかし必ずしも必須なものではない、光学的な阻止コーティングと、
銀を材料とし、ここでは湿潤層２６上に直接置かれる、単一の機能層４０と、
機能層４０の上に直接置くことができるチタン又はニッケル・クロム合金をベースにしている、上部の阻止コーティングであって、しかし製作の実施例では提供されていない、上部の阻止コーティング５０と、
屈折率ｎ＝２.０で、１００Ω・ｃｍのオーダの抵抗率である酸化亜鉛をベースとする誘電体である反射層６４であって、セラミック対象物から離れ、阻止コーティング５０上のここに直接スタックされる、誘電体である反射層６４と、
反射層かつ終端層である、電流を導く層６６であって、屈折率ｎ＝２.０のアルミニウムをドープした酸化亜鉛にベースにして更に供給され、抵抗率は実質的に１１００Ω・ｃｍに近い、層６６と、を含む。
【００９３】
偶数番号の実施例において、光起電材料２００は、微結晶シリコン（結晶サイズが、１００ｎｍオーダのシリコン）をベースとしており、一方では、奇数番号の実施例において、光起電材料２００は、アモルファス・シリコン（非晶質シリコン）をベースとしている。
【００９４】
上記材質の量子効率ＱＥを、本発明の説明で適応されるテルル化カドミウムの量子効率ＱＥと共に図３に示す。
【００９５】
ここで、量子効率ＱＥは、知られているように、電子正孔対に変換されるＸ線上で与えられる波長を有する入射光子の確率（０〜１の間）を示すことを思い出すことであろう。
【００９６】
図３に示すことができるように、最大の吸収波長λｍ、すなわち量子効率が最大である波長は（すなわち、最大値において）、
アモルファス・シリコン ａ−Ｓｉ、すなわちλｍ（ａ−Ｓｉ）は、５２０ｎｍで、
微結晶シリコン μｃ−Ｓｉ、すなわちλｍ（ａ−Ｓｉ）は、７００ｎｍで、
テルル化カドミウム ＣｄＴｅ、すなわちλｍ（ＣｄＴｅ）は、６００ｎｍである。
【００９７】
第一次近似にとって、上記最大吸収波長λｍで充分である。
【００９８】
従って、基板方向に向けて金属性機能層４０下方に配置された反射防止コーティング２０は、光起電材料の最大吸収波長λｍの約８分の１に等しい光学的厚さを有し、基板に相反する方向に向けて金属性機能層４０上方に配置された反射防止コーティング６０は、光起電材料の最大吸収波長λｍの約２分の１に等しい光学的厚さを有する。
【００９９】
下記の表１は、反射防止コーティング２０及び６０の各々に関する３種類の材質のｎｍ単位の光学的厚さの好ましい範囲をまとめたものである。
【０１００】
【表１】
2010534930.tif 000003
【０１０１】
しかし、スタックの光学的規定は、量子効率を考慮することすなわち改善された実収量を得るために、大地表面における太陽光の波長分布の確率を畳み込むことで改善されることが判明した。ここでは、規格化された太陽スペクトラムＡＭ１.５を使用する。
【０１０２】
この場合、基板の方向で金属性機能層４０下方に配置された反射防止コーティング２０は、光起電材料の最大吸収波長λMの約８分の１に等しい光学的厚さを有し、この最大吸収波長λMとは、光起電材料の吸収スペクトラムに太陽スペクトラムを乗じた結果である。また、基板の反対側で金属性機能層４０上方に配置された反射防止コーティング６０は、光起電材料の最大吸収波長λMの約２分の１に等しい光学的厚さを有し、この最大吸収波長λMとは、光起電材料の吸収スペクトラムに太陽スペクトラムを乗じた結果である。
【０１０３】
図４に示すように、光起電材料の吸収スペクトラムに太陽スペクトラムを乗じた結果の最大吸収波長λM、すなわち産出物が最大となる波長（すなわち最高値を得る波長）は、
アモルファス・シリコン ａ−Ｓｉ、すなわちλｍ（ａ−Ｓｉ）は、５３０ｎｍで、
微結晶シリコン μｃ−Ｓｉ、すなわちλｍ（ａ−Ｓｉ）は、６７０ｎｍで、
テルル化カドミウム ＣｄＴｅ、すなわちλｍ（ＣｄＴｅ）は、６１０ｎｍである。
【０１０４】
下記の表２は、反射防止コーティング２０及び６０の各々に関する３種類の材質のｎｍ単位の光学的厚さの好ましい範囲をまとめたものである。
【０１０５】
【表２】
2010534930.tif 000004
【０１０６】
全ての実施例において、酸化シリコンをベースとした底部の反射防止層１５は、基板と電極コーティング１００との間に配置される。反射防止層の反射率ｎ１５は、低くかつ基板の反射率に近いので、その光学的厚さは、本発明のスタックの光学的経路の規定において考慮する必要はない。
【０１０７】
上記の層を蒸着する条件は、当業者に公知であり、何故なら、上記の層は、低放射率の用途、又は太陽光の制御の用途に使用されるものと類似して堆積されるからである。
【０１０８】
上記に関しては、当業者は、欧州特許出願第７１８２０５号、欧州特許出願８４７９６５号、欧州特許出願１３６６００１号、欧州特許出願１４１２３００号、又は欧州特許出願７２２９１３号を参照することが可能である。
【０１０９】
以下の表３、５、及び７は、実施例１から１２の各実施例での各層の材質及びナノメートル単位で測定した各層の物理的厚さをまとめたものであり、表４、６、及び８は、同上実施例での主要な特性をまとめたものである。
【０１１０】
性能特性Ｐは、「ＴＳＱＥ」と呼ばれる方法で計算したものであり、この方法において、全放射範囲におけるスペクトルの積分値が、セルの量子的効果ＱＥの問題のために使用される。
【０１１１】
実施例１から１２の全実施例は、セルの動作中（特に、静電界存在時の動作中）に生じるストレスに対する電極コーティングの抵抗力を測定するテストであり、図５に示す構成例でなされる。
【０１１２】
上記テストのために、基板１０、１０’の一部は、例えば測定用の５ｃｍ×５ｃｍで、電極コーティング１００、１００’でコーティングされ、光起電材料は無い状態で、約２００℃の熱源６上に置かれた金属板５の上に配置される。
【０１１３】
テストは、電極コーティング１００、１００’でコーティングされた基板１０、１０’に、２０分間電界を加えることを含み、電気接点１０２は、上記電極コーティングの表面上に製作され、電気接点１０２及び金属板５は、約２００Ｖで直流電流を供給する電源７の端子に接続される。
【０１１４】
テストの最後に、試料は一旦冷却され、残存するコーティングのパーセンテージが、試料の全体表面について測定される。
【０１１５】
抵抗力テストの後で残存するコーティングのパーセンテージは、％ＣＲとして表示される。
【０１１６】
第１系列の実施例
【０１１７】
【表３】
2010534930.tif 000005
【０１１８】
【表４】
2010534930.tif 000006
【０１１９】
第１系列の実施例において、機能的金属層の上方の反射防止コーティング６０の光学的厚さは、２７０.６ｎｍ（＝（129.3＋6）×2）であり、機能的金属層の下方の反射防止コーティング２０の光学的厚さは、７２.３２ｎｍ（＝24.3×2.4＋7×2）である。
【０１２０】
この系列において、反射防止コーティング６０は、反射防止コーティング２０の光学的厚さの３．７４倍に等しい光学的厚さを有している。
【０１２１】
第１系列の実施例は、薄膜スタックから成り、かつアモルファス・シリコン（実施例４）でコーティングされる電極コーティングを得ることが可能であることを示している。この電極コーティングは、同一のアモルファス材料（実施例２）でコーティングされたＴＣＯ電極コーティングよりも、スクエアＲ□当たりで良い抵抗性（3.5 Ω/□ より低い）と良い性能Ｐとを有している。実施例４の反射防止コーティング２０及び６０の光学的厚さは、表１及び２によれば、ａ−Ｓｉの光起電材料２００が許容できる範囲内を満たしている。しかし、反射防止コーティング２０及び６０の光学的厚さは、おのおの表１内のλｍ/８及びλｍ/２の値よりも表２内のλM/８及びλM/２の値に近いものである。
【０１２２】
この系列において、薄膜スタックから成り、かつ微結晶シリコン（実施例３）でコーティングされる電極コーティングのスクエアＲ□当たりの抵抗性は、同一の微結晶材料（実施例１）でコーティングされたＴＣＯ電極コーティングのよりも良いが、性能Ｐは、必ずしも良くはない（1.8％低い）。実施例３の反射防止コーティング６０の光学的厚さ２７０.６ｎｍは、表１によるμｃ−Ｓｉの光起電材料２００が許容できる範囲内の３２４〜３９６ｎｍを満たすことができず、また、表２によるμｃ−Ｓｉの光起電材料２００許容できる範囲内の３０２〜３６９ｎｍを満たすこともできない。
【０１２３】
更に、抵抗性テスト後に残存する薄膜スタックの電極コーティングのパーセンテージ（実施例３及び４）は、光起電材料に係りなく、抵抗性テスト後に残存するＴＣＯ電極コーティングのパーセンテージより（実施例１及び２）も、非常に高くなった。
【０１２４】
第２系列の実施例
【０１２５】
【表５】
2010534930.tif 000007
【０１２６】
【表６】
2010534930.tif 000008
【０１２７】
第２系列の実施例において、機能的金属層の上方の反射防止コーティング６０の光学的厚さは、３４５ｎｍ（＝（166.6＋6）×2）であり、機能的金属層の下方の反射防止コーティング２０の光学的厚さは、１０７.６ｎｍ（＝39×2.4＋7×2）である。
【０１２８】
この系列において、反射防止コーティング６０は、反射防止コーティング２０の光学的厚さの３．２倍に等しい光学的厚さを有している。
【０１２９】
第１系列の実施例と異なって、第２系列の実施例は、薄膜スタックから成り、かつ微結晶シリコン（実施例７）でコーティングされる電極コーティングを得ることが可能であることを示している。この電極コーティングは、同一の微結晶材料（実施例５）でコーティングされたＴＣＯ電極コーティングよりも、スクエアＲ□当たりで良い抵抗性（3 Ω/□ より低い）と良い性能Ｐ（６％ より高い）とを有している。実施例７の反射防止コーティング２０及び６０の光学的厚さは、表１及び２によるμｃ−Ｓｉの光起電材料２００が許容できる範囲内を満たしている。しかし、反射防止コーティング２０及び６０の光学的厚さは、おのおの表１内のλｍ/２の値よりも表２内のμｃ−ＳｉのλM/２の値に近いものである。
【０１３０】
この系列において、薄膜スタックから成り、かつアモルファス・シリコン（実施例８）でコーティングされる電極コーティングのスクエアＲ□当たりの抵抗性は、同一の微結晶材料（実施例６）でコーティングされたＴＣＯ電極コーティングよりも良いが、性能Ｐは、必ずしも良くはない（13.1％低い）。実施例８の反射防止コーティング６０の光学的厚さ３４５ｎｍは、表１によるａ−Ｓｉの光起電材料２００が許容できる範囲内の２３４〜２８６ｎｍ及び３９〜９１ｎｍを満たすことができず、また、表２によるａ−Ｓｉの光起電材料２００許容できる範囲内の２３９〜２９２ｎｍ及び４０〜９３ｎｍも満たすことができない。
【０１３１】
更に、抵抗性テスト後に残存する薄膜スタックの電極コーティングのパーセンテージ（実施例７及び８）は、光起電材料に関係なく、抵抗性テスト後に残存するＴＣＯ電極コーティングのパーセンテージ（実施例５及び６）よりも非常に高くなった。
【０１３２】
第３系列の実施例
【０１３３】
【表７】
2010534930.tif 000009
【０１３４】
【表８】
2010534930.tif 000010
【０１３５】
第３系列の実施例において、機能的金属層上の反射防止コーティング６０の光学的厚さは、２６６ｎｍ（＝（107＋6）×2）であり、機能的金属層下の反射防止コーティング２０の光学的厚さは、６５.６ｎｍ（＝21.5×2.4＋7×2）である。
【０１３６】
この系列において、反射防止コーティング６０は、反射防止コーティング２０の光学的厚さの４.０５倍に等しい光学的厚さを有している。
【０１３７】
第１系列の実施例の場合と同様に、第３系列の実施例は、薄膜スタックから成り、かつアモルファス・シリコン（実施例１２）でコーティングされる電極コーティングを得ることが可能であることを示している。この電極コーティングは、同一のアモルファス材料（実施例１０）でコーティングされたＴＣＯ電極コーティングよりも、スクエアＲ□当たりで良い抵抗性（2.9 Ω/□ より低い）と良い性能Ｐ（9.6％ 高い）とを有している。実施例１２の反射防止コーティング２０及び６０の光学的厚さは、表１及び２によるａ−Ｓｉの光起電材料２００が許容できる範囲内を満たしている。しかし、反射防止コーティング２０及び６０の光学的厚さは、おのおの表１内のλｍ/８及びλｍ/２の値よりも表２内のλM/８及びλM/２の値に近いものである。また、実施例１２の反射防止コーティング２０及び６０の光学的厚さは、おのおの表２内のλM/８及びλM/２の値に実際等しくなる。
【０１３８】
この系列において、薄膜スタックから成り、かつ微結晶シリコン（実施例１１）でコーティングされる電極コーティングのスクエアＲ□当たりの抵抗性は、同一の微結晶材料（実施例９）でコーティングされたＴＣＯ電極コーティングのよりも良いが、性能Ｐは、必ずしも良くはない（11.6％ 低い）。実施例１１の反射防止コーティング６０の光学的厚さ２６６ｎｍは、表１によるμｃ−Ｓｉの光起電材料２００が許容できる範囲内の３２４〜３９６ｎｍを満たすことができず、また、表２によるμｃ−Ｓｉの光起電材料２００許容できる範囲内の３０２〜３６９ｎｍを満たすこともできない。
【０１３９】
更に、抵抗性テスト後に残存する薄膜スタックの電極コーティングのパーセンテージ（実施例１１及び１２）は、光起電材料に係りなく、抵抗性テスト後に残存するＴＣＯ電極コーティングのパーセンテージより（実施例９及び１０）も、非常に高くなった。
【０１４０】
第１系列の実施例と第３系列の実施例とを比較することで、各々は、実施例１２の反射防止コーティング２０及び６０の光学的厚さ（各々、65.6ｎｍ及び266ｎｍ）は、実施例４の光学的厚さ（各々、72.3ｎｍ及び270.6ｎｍ）よりもａ−Ｓｉの理想的な理論値（各々、λｍを考慮したときの65ｎｍ及び260ｎｍ、λMを考慮したときの66ｎｍ及び265ｎｍ）に近いことが注目することができ、また、実施例１２の性能が、スクエアＲ□当たりの実質的に同一の抵抗性、及び実質的に同一の％ＣＲすなわち抵抗性テスト後の残存する薄膜スタックの電極コーティングのパーセンテージにおいて、一層高い（4.8％ まで高い）ことに注目することができる。
【０１４１】
従って、第３系列の実施例は、以下の事実を裏付けた。その事実とは、基板方向に向けて金属性機能層４０下方に配置された反射防止コーティング２０にとって、太陽スペクトルによって増加する光起電材料の吸収スペクトルの生産結果である最大吸収波長λMの約８分の１に等しい光学的厚さを有することが望ましく、また、基板に相反する方向に向けて金属性機能層４０上方に配置された反射防止コーティング６０にとって、太陽スペクトルによって増加する光起電材料の吸収スペクトルの生産結果である最大吸収波長λMの約２分の１に等しい光学的厚さを有することが望ましいことである。
【０１４２】
更に、本発明に係る電極コーティングを形成する薄膜スタックが、必ずしも高い透明性を必要としないことを指摘したことは価値がある。
【０１４３】
故に、実施例３において、光起電材料無しで電極コーティングを形成するスタックだけでコーティングされた基板での可視光の透過率は、７５.３％である。それは、光起電材料無しのＴＣＯ電極コーティングの等価な例、すなわち実施例１での可視光の透過率が８５％であるにも拘らず、上記の値となった。
【０１４４】
全く単純なスタック、特にスタックが、ＺｎＯ/Ａｇ/ＺｎＯタイプ、又はＳＮXＺｎyＯZ/Ａｇ/ＳｎXＺｎyＯZタイプ、更にはＩＴＯ/Ａｇ/ＩＴＯタイプの阻止コーティングを含まないので、本発明の特徴を有し、結果として意図した応用に技術的に適用できるように見えるが、実施例３は、最初の２つの実施例よりも一層高価なものになるリスクがある。
【０１４５】
図６は、表面基板１０と後の基板２０とを備えた本発明の太陽電池用セル１を示しており、入射放射線Ｒが、断面に見られるように、表面基板１０を通過する。
【０１４６】
光起電材料２００は、例えば、アモルファス・シリコン、結晶性すなわち微結晶シリコン、又は別のテルル化カドミウム若しくはニセレン化銅インジウム（ＣｕＩｎＳｅ2、又はＣＩＳ）又は銅、インジウム、ガリウム、セレニウムの材料から製作され、上記の２つの基板間に置かれる。Ｎドープされた半導体材料２２０の層と、Ｐドープされた半導体材料２４０の層とから成り、電流を生成することになる。電極コーティング１００、３００は、一方は、表面基板１０とＮドープされた半導体材料２２０の層との間に、他方は、後の基板２０とＰドープされた半導体材料２４０の層との間に、各々が挿入され、電気的構造を完成させる。
【０１４７】
電極コーティング３００は、銀またはアルミニウムをベースにすることができ、また、電極コーティング３００は、本発明による、少なくとも１つの金属性機能層を有する薄膜スタックからも構成することもできる。
【０１４８】
本発明を、前述の実施例によって説明してきたが、勿論、当業者には、特許請求の範囲で規定される発明の範囲から逸脱すること無く、本発明の種々の変形方法を創作することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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