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玻璃板的制作方法_2

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>[0050] 但是,如果超過(guò)10%,則平均熱膨脹系數(shù)可能會(huì)增大。此外,失透溫度可能會(huì)上升。 還有,發(fā)電效率可能會(huì)降低。優(yōu)選6%以下,更優(yōu)選4%以下,進(jìn)一步優(yōu)選3%以下,特別優(yōu)選 2. 5%以下。
[0051]CaO:因?yàn)榫哂薪档筒AУ娜刍瘯r(shí)的粘性、促進(jìn)熔化的效果,所以可含有1%以上 的CaO。優(yōu)選2%以上,更優(yōu)選3%以上,進(jìn)一步優(yōu)選4%以上,特別優(yōu)選5%以上。但是,如 果超過(guò)12%,則玻璃的平均熱膨脹系數(shù)可能會(huì)增大。此外,有可能發(fā)電效率降低、即后述的 Na擴(kuò)散量降低。優(yōu)選11 %以下,更優(yōu)選10 %以下,進(jìn)一步優(yōu)選9 %以下,特別優(yōu)選8. 5 %以 下。
[0052] SrO:因?yàn)榫哂薪档筒AУ娜刍瘯r(shí)的粘性、促進(jìn)熔化的效果,而且具有促進(jìn)Na向 CIGS層中擴(kuò)散的效果,所以含有5 %以上。優(yōu)選5. 5 %以上,更優(yōu)選6 %以上,進(jìn)一步優(yōu)選 6. 5%以上,特別優(yōu)選7%以上。但是,如果含量超過(guò)20%,有可能會(huì)發(fā)電效率降低、即后述 的Na擴(kuò)散量降低,玻璃板的平均熱膨脹系數(shù)增大。優(yōu)選18%以下,更優(yōu)選16%以下,進(jìn)一 步優(yōu)選14%以下,特別優(yōu)選12%以下。
[0053] BaO:因?yàn)榫哂薪档筒AУ娜刍瘯r(shí)的粘性、促進(jìn)熔化的效果,所以可含有BaO。優(yōu)選 0. 5%以上,更優(yōu)選1. 0%以上,進(jìn)一步優(yōu)選1. 5%以上,特別優(yōu)選1. 8%以上。但是,如果含 量超過(guò)6%,則玻璃板的平均熱膨脹系數(shù)可能會(huì)增大。此外,可能比重也變大,玻璃變脆。優(yōu) 選5%以下,更優(yōu)選4%以下,進(jìn)一步優(yōu)選3%以下,特別優(yōu)選2%以下。
[0054]ZrO2:因?yàn)榫哂薪档筒AУ娜刍瘯r(shí)的粘性、促進(jìn)熔化、提高Tg的效果,所以可以含 有ZrO2。優(yōu)選含有0. 5 %以上的ZrO2。更優(yōu)選1 %以上,進(jìn)一步優(yōu)選1. 5 %以上,特別優(yōu)選2 % 以上。但是,如果含量超過(guò)8%,有可能會(huì)發(fā)電效率降低、即后述的Na擴(kuò)散量降低,失透溫度 上升,玻璃板的平均熱膨脹系數(shù)增大。優(yōu)選7%以下,更優(yōu)選6%以下,進(jìn)一步優(yōu)選5. 5%以 下,特別優(yōu)選5%以下。
[0055] MgO、CaO、SrO和BaO:從降低玻璃的熔化時(shí)的粘性、促進(jìn)熔化的觀點(diǎn)考慮,以總量 (以下也稱為R0) 10~30%含有MgO、CaO、SrO和BaO。優(yōu)選12%以上,更優(yōu)選13%以上, 進(jìn)一步優(yōu)選14%以上,特別優(yōu)選15%以上。但是,總量超過(guò)30%時(shí),有可能會(huì)平均熱膨脹系 數(shù)增大,失透溫度上升。優(yōu)選28%以下,更優(yōu)選26%以下,進(jìn)一步優(yōu)選24%以下,特別優(yōu)選 22%以下。
[0056] Ca0、Sr0和BaO:從促進(jìn)Na向化合物太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換層中擴(kuò)散的觀點(diǎn)考慮, 含有7%以上的CaO、SrO和BaO。CaO、SrO和BaO的總量小于7%時(shí),Na向CIGS層擴(kuò)散的 量不充分,發(fā)電效率可能會(huì)降低。優(yōu)選含有10%以上,更優(yōu)選12%以上,進(jìn)一步優(yōu)選14%以 上,特別優(yōu)選含有16 %以上。此外,超過(guò)25 %時(shí),有可能會(huì)平均熱膨脹系數(shù)增大,失透溫度 上升。優(yōu)選22 %以下,更優(yōu)選20 %以下,進(jìn)一步優(yōu)選19 %以下,特別優(yōu)選18 %以下。
[0057] SrO和BaO:Sr0和BaO在SO2處理時(shí),生成硫酸鹽膜(SrSO4、BaS04),因?yàn)樗鼈兣c其 他硫酸鹽膜(MgS04、CaS04、Na2S04、K2SO4)相比不易溶于水中,所以在清洗硫酸鹽膜時(shí)不易除 去硫酸鹽膜。因此,SrO和BaO的總量?jī)?yōu)選在20%以下,更優(yōu)選16%以下,進(jìn)一步優(yōu)選12% 以下,特別優(yōu)選10%以下。
[0058] Na2O=Na2O是用于提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率的成分,是必需成分。此外,因?yàn)榫?有降低玻璃熔化溫度下的粘性、容易熔化的效果,所以可含有2~10%。Na擴(kuò)散入玻璃上 所構(gòu)成的化合物太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換層中,能提高發(fā)電效率,但含量低于2%時(shí),Na向玻 璃板上的化合物太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換層的擴(kuò)散量可能不充分,發(fā)電效率也不足。含量?jī)?yōu) 選為3%以上,含量更優(yōu)選3. 5%以上,進(jìn)一步優(yōu)選4%以上,含量特別優(yōu)選4. 5%以上。
[0059] 如果Na2O含量超過(guò)10%,則玻璃化溫度降低,平均熱膨脹系數(shù)增大,或化學(xué)耐久性 變差。或者,由于過(guò)量的Na擴(kuò)散而使Mo膜變差,有可能導(dǎo)致發(fā)電效率的降低。含量?jī)?yōu)選為 9%以下,含量更優(yōu)選為8%以下,進(jìn)一步優(yōu)選7%以下,特別優(yōu)選6%以下。
[0060] K2O:因?yàn)榫哂信cNa2O同樣的效果,所以可含有0~15%的1(20。但是,超過(guò)15% 時(shí),有可能會(huì)發(fā)電效率降低、即Na的擴(kuò)散受到阻礙,后述的Na擴(kuò)散量降低,此外,玻璃化溫 度降低,平均熱膨脹系數(shù)變大。優(yōu)選為2%以上,更優(yōu)選3. 5%以上,進(jìn)一步優(yōu)選4. 5%以上, 特別優(yōu)選5 %以上。優(yōu)選12 %以下,更優(yōu)選9 %以下,進(jìn)一步優(yōu)選7 %以下,特別優(yōu)選6 %以 下。
[0061]Na2O和K2O:為了充分降低玻璃熔化溫度時(shí)的粘性,提高化合物太陽(yáng)能電池的發(fā)電 效率,Na2O和K2O的總含量(以下也稱為R2O)為4~20%。優(yōu)選6%以上,更優(yōu)選8%以上, 進(jìn)一步優(yōu)選9%以上,特別優(yōu)選10%以上。
[0062] 但是,超過(guò)20%時(shí),有可能Tg降得過(guò)低,平均熱膨脹系數(shù)變得過(guò)大。優(yōu)選18%以 下,更優(yōu)選16 %以下,進(jìn)一步優(yōu)選14%以下,特別優(yōu)選12 %以下。
[0063] 似20、1(20、030、3抑和830:進(jìn)行30 2處理時(shí),為了使似、1(容易聚集在表層,且使容 易清洗的硫酸鹽析出,使(Ba0+Ca0+Sr0V(Na20/2+K20/2+Ba0+Ca0+Sr0)為 0. 5 以上 0. 9 以 下。如果上述值小于0.5,則表層的Na、K不容易凝集,因而不優(yōu)選。優(yōu)選0.6以上,更優(yōu)選 0. 65,進(jìn)一步優(yōu)選0. 70以上,特別優(yōu)選0. 75以上。此外,如果大于0. 9,則不容易通過(guò)清洗 來(lái)除去析出的硫酸鹽,所以不優(yōu)選。優(yōu)選0.85以下,更優(yōu)選0.80以下。
[0064] 本發(fā)明的一種形態(tài)的玻璃板可以在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)、典型的是在總 計(jì)5%以下含有其他成分。例如,為了改善耐候性、熔化性、失透性、紫外線遮蔽等的目的,可 含有B203、ZnO、Li20、W03、Nb205、V205、Bi203、M〇03、P2O5等。
[0065] 此外,為了改善玻璃的熔化性、澄清性,可在玻璃中以總量2%以下含有S03、F、C1、 SnO2,將這些原料添加到主要組成原料中。
[0066] 此外,為了提高玻璃的化學(xué)耐久性,可在玻璃中以總量5%以下含有Zr02、Y203、 La203、Ti02、Sn02〇其中,Y203、La2O3和TiO2也有助于提高玻璃的楊氏模量。
[0067] 但是,如果含有TiO2,則失透溫度升高,所以優(yōu)選不含TiO2。此外,化合物太陽(yáng)能電 池的情況下,在要求較高的玻璃的透射率的情況下,由于TiO2可能導(dǎo)致玻璃著色、透射率降 低,所以優(yōu)選不含。但是,本發(fā)明的玻璃板與通常的鈉鈣玻璃相比,在玻璃板制造時(shí),在熔融 玻璃表面容易生成泡層。如果生成泡層,則存在熔融玻璃的溫度不上升,難以澄清,生產(chǎn)性 變差的傾向。為了使熔融玻璃表面生成的泡層變薄或消失,作為消泡劑,有時(shí)將鈦化合物供 給至熔融玻璃表面生成的泡層。鈦化合物進(jìn)入熔融玻璃中,作為TiO2而存在。該鈦化合物 可以是無(wú)機(jī)鈦化合物(四氯化鈦、氧化鈦等),也可以是有機(jī)鈦化合物。作為有機(jī)鈦化合物, 可例舉鈦酸酯或其衍生物、鈦螯合物或其衍生物、酰化鈦或其衍生物、草酸鈦等?;谏鲜?的理由,可允許110 2作為雜質(zhì)在玻璃板中以0.2%以下含有。
[0068] 此外,為了調(diào)整玻璃的色調(diào),玻璃中可含有Fe2O3等的著色劑。這種著色劑的含量 以總量計(jì)較好為1%以下。但是,CdTe太陽(yáng)能電池的情況下,在需要確保透射率、提高發(fā) 電效率的情況下,相對(duì)于上述主要組成(Si02、A1203、B203、MgO、CaO、SrO、BaO、Zr02、Na20、K2O) 100質(zhì)量份(S卩,以外加法(日文:外掛^ )計(jì)),優(yōu)選以Fe2O3換算計(jì)為0? 06質(zhì)量份以 下的含量含有鐵氧化物。更優(yōu)選〇. 055質(zhì)量份以下,進(jìn)一步優(yōu)選0. 05質(zhì)量份以下,特別優(yōu) 選0. 045質(zhì)量份以下。但是,在對(duì)透射率不過(guò)問(wèn)的情況下(例如作為CIGS太陽(yáng)能電池的基 板使用的情況等),從使用鐵含量少的原料以及熔化時(shí)的加熱容易度的觀點(diǎn)考慮,相對(duì)于上 述主要組成100質(zhì)量份,鐵氧化物以Fe2O3計(jì)優(yōu)選為0. 5質(zhì)量份以下,更優(yōu)選0. 3質(zhì)量份以 下,進(jìn)一步優(yōu)選0. 2質(zhì)量份以下。
[0069] 此外,如果鐵氧化物的含量在0. 01質(zhì)量份以上,則可使用不可避免地混入鐵氧化 物成分的工業(yè)原料,容易進(jìn)行工業(yè)上的生產(chǎn),因而優(yōu)選。此外,如果鐵氧化物的含量在〇. 01 質(zhì)量份以上,則熔化時(shí)輻射的吸收顯著變大,所以熔融玻璃的溫度容易上升,不會(huì)對(duì)制造帶 來(lái)障礙。更優(yōu)選0.02質(zhì)量份以上,進(jìn)一步優(yōu)選0.05質(zhì)量份以上。另外,本發(fā)明中,作為鐵 氧化物,可例舉氧化鐵紅(日文:弁柄)、氧化鐵粉等。
[0070] 此外,考慮到環(huán)境負(fù)荷,本發(fā)明的一種形態(tài)的玻璃板優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含As203、Sb203。 此外,如果考慮到穩(wěn)定地進(jìn)行浮法成形,優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含ZnO。
[0071] 本發(fā)明的一種形態(tài)的玻璃板的自表面起算的深度為30nm處的Na量(原子% )是 自表面起算的深度為5000nm處的Na量(原子% )的1. 06倍以上2. 0倍以下。如果小于 1. 06倍,則Na不容易擴(kuò)散至化合物太陽(yáng)能電池層,發(fā)電效率可能會(huì)降低。優(yōu)選I. 1倍以上, 更優(yōu)選1. 2倍以上,進(jìn)一步優(yōu)選1. 3倍以上,特別優(yōu)選1. 4倍以上。如果大于2. 0倍,則Na 擴(kuò)散變得過(guò)多,有可能使Mo膜變
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