JP2003536097A - 反射防止コーティングを有する透明基材 - Google Patents

反射防止コーティングを有する透明基材

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Abstract

(57)【要約】 本発明の課題は、交互に高い及び低い屈折率の多数の薄層を含んでなるフィルム（Ａ）から作られた、少なくとも１つの反射防止コーティングを有する透明基材（６）である。複数の層フィルムは、順次に、下記の層を含んでなる：高い屈折率の第１層（１）、この層は１．８〜２．３の屈折率ｎ１及び５〜５０ｎｍの幾何学的厚さｅ１を有する、低い屈折率の第２層（２）、この層は１．３０〜１．７０の屈折率ｎ２及び５〜５０ｎｍの幾何学的厚さｅ２を有する、高い屈折率の第３層（３）、この層は１．８〜２．３の屈折率ｎ３及び少なくとも１００ｎｍの幾何学的厚さｅ３を有する、低い屈折率の第４層（４）、この層は１．３０〜１．７０の屈折率ｎ４及び少なくとも８０ｎｍの幾何学的厚さｅ４を有する。この反射防止コーティングは太陽モジュールにおいて使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、その面の少なくとも１つの上に反射防止コーティングを有する透明
な基材、特にガラス基材に関する。
【０００２】 反射防止コーティンは、通常、最も簡単な場合において、基材の屈折率と空気
のそれとの間の屈折率を有する薄い干渉層から成るか、あるいは、より複雑な場
合において、複数の薄層（一般に、高い屈折率を有する誘電体層及び低い屈折率
の誘電体層の交互する層）を含んでなるフィルムから成る。
【０００３】 それらの比較的普通の用途において、反射防止コーティングは基材からの光の
反射を減少させて光の透過を増加させるために使用される。このような基材は、
例えば、塗料を保護すること、及び孤立したディスプレイ、ショウケース又は店
のウィンドウを製作することを意図するグレージングである。したがって、基材
は可視領域の波長のみを考慮して最適化される。
【０００４】 しかしながら、特別の用途のために、可視領域のみだけでない透明基材の透過
率を増加させることが必要であることがわかっている。これらは、特に、太陽電
池（また、太陽モジュール又はコレクターと呼ばれる）、例えばシリコン電池で
ある。これらの電池は、可視領域ばかりでなく、それ以外の領域、特に近赤外領
域においても、それらが受け取る太陽エネルギーの最大量を吸収することが必要
である。電池の「外部の」基材（空に向く側）は一般に強化ガラスから作られる
。
【０００５】 したがって、電池の効率を増加させるために、太陽電池にとって重要である波
長において、このガラスを通る太陽エネルギーの透過を最適化することは好都合
であるように思われる。
【０００６】 最初の解決法は、鉄酸化物の含有量が非常に少い、超透明ガラスを使用するこ
とにある。このようなものは、例えば、”ＤＩＡＭＡＮＴ”領域においてＳａｉ
ｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ｖｉｔｒａｇｅから販売されているガラスである。
【０００７】 他の解決法は、外側に、多孔質ケイ素酸化物の単層から成る反射防止コーティ
ングを有するガラスを提供することにある。ここでこの物質の多孔性は、その屈
折率の低下を可能とする。しかしながら、この単層コーティングの性能は非常に
は高くない。更にその耐久性、特に湿分に対するその耐久性は不十分である。
【０００８】 したがって、本発明の目的は、広い波長帯域内、特に可視及び赤外帯域の両方
において、反射防止コーティングを有する透明基材を通る透過をさらに増加させ
ることができる（かつ透明基材からの反射を減少させることができる）、新規な
反射防止コーティングを開発することである。
【０００９】 さらに、本発明の目的は、太陽電池に適当な新規な反射防止コーティングを開
発することである。
【００１０】 さらに、本発明の目的は、特にキャリヤー基材が、その最終用途において、焼
きなまし又は強化しなければならないガラスから作られている場合、さらに熱処
理することができるこのようなコーティングを開発することである。
【００１１】 さらに、本発明の目的は、屋外の使用のために十分に耐久性であるこのような
コーティングを開発することである。
【００１２】 本発明の課題は主として、その表面の少なくとも１つの上に反射防止コーティ
ング（Ａ）を有する透明基材、特にガラスから作られている透明基材である。こ
こでこの反射防止コーティング（Ａ）は、交互に高い及び低い屈折率を有する複
数の薄層を含んでなる。この反射防止コーティング（Ａ）は、順次に、下記の層
を含んでなる： 高い屈折率の第１層１、この層は１．８〜２．３の屈折率ｎ１及び５〜５０ｎ
ｍの幾何学的厚さｅ１を有する、 低い屈折率の第２層２、この層は１．３０〜１．７０の屈折率ｎ２及び５〜５
０ｎｍの幾何学的厚さｅ２を有する、 高い屈折率の第３層３、この層は１．８０〜２．３０の屈折率ｎ３及び少なく
とも１００ｎｍ又は少なくとも１２０ｎｍの幾何学的厚さｅ３を有する、 低い屈折率の第４層４、この層は１．３０〜１．７０の屈折率ｎ４及び少なく
とも８０ｎｍ又は少なくとも９０ｎｍの幾何学的厚さｅ４を有する。
【００１３】 本発明の関係において、用語「層」は単一層又は層の重ね合わせを意味し、重
ね合わせにおいて、層の各々は示した屈折率を有し、そしてそれらの幾何学的厚
さの合計もまた問題の層について示した値に維持される。
【００１４】 本発明の関係において、層は、後においてさらに詳細に説明するように、誘電
体、特に酸化物又は窒化物タイプの誘電体から作られている。しかしながら、そ
れらの少なくとも１つについて、例えば金属酸化物をドープすることによって、
少なくともわずかに導電性であるようすることを排除しない。これを実施すると
、例えば、多層の反射防止フィルムは静電防止機能を有するようになるであろう
。
【００１５】 本発明は、好ましくはガラス基材に適用されるが、ポリマー、例えばポリカー
ボネートに基づく透明基材に適用することもできる。
【００１６】 したがって、本発明は４層型の反射防止フィルムに関する。層の数は有意な反
射防止効果を達成させる干渉相互作用を発生させるために十分に大きいので、こ
れはすぐれた折衷性を有する。しかしながら、大規模に、工業的ラインで、大き
い基材上に、例えばスパッタリング型（磁気的促進された）の減圧堆積技術を使
用して製品の製作を可能とするのに、この数は十分に合理的である。
【００１７】 本発明において使用する厚さ及び屈折率の基準は、可視領域ばかりでなく、ま
たそれを超えた領域、特に赤外、より特に近赤外領域においてキャリヤー基材の
透過率が実質的に増加した広い帯域の反射防止効果を得ることを可能とする。こ
れは少なくとも４００〜１１００ｎｍの波長領域にわたる高性能の反射防止であ
る。
【００１８】 おそらく、本発明の３つの最も顕著な特徴は下記の通りである： 第１に、標準的４層反射防止フィルム（可視領域においてガラスを反射防止性
することを意図する）と比較して、最後の低い屈折率の層の厚さは増加されてい
る；その好ましい厚さは通常使用されているλ／４値より大きい（λを可視スペ
クトルの中心値とする）； 第２に、高い屈折率の終わりから２番目（第３）の層の厚さが比較的厚い；そ
して 最後に、通常作られる高い屈折率の層の選択と異なり、非常に高い屈折率を有
する物質、例えばＴｉＯ２又はＮｂ２Ｏ５を選択することは本質的ではないこと
が発見された。反対に、比較的中程度の屈折率、特に最大２．３の屈折率を有す
る物質を使用することが賢いことがわかった。したがって、これは一般の多層反
射防止フィルムに関する既知の教示に反する。
【００１９】 従って本発明者らは、屈折率が約２である物質、例えばスズ酸化物ＳｎＯ２又
はケイ素窒化物Ｓｉ３Ｎ４（これらはこの式の範囲内に、他の元素、例えばＡｌ
型の金属又はホウ素を、ケイ素と比較して少量で含有することができ、したがっ
て、ケイ素に対する窒素の示した化学量論は限定的でなく、単に記述を簡単にす
るためのものである。同じことがこのテキストに記載する金属又はケイ素酸化物
の酸素の化学量論に適用される）を使用できることを発見した。特にＴｉＯ２と
比較して、スパッタリングと呼ばれる堆積技術を使用するとき、これらの物質は
非常に高い堆積速度を有するという利点を有する。この中程度の屈折率の範囲内
において、スパッタリングにより堆積させることができる物質のより大きい選択
性が存在する。これは工業的製作におけるより比較的大きい柔軟性、及び多層フ
ィルムの性質を調節する比較的大きい可能性を提供する。
【００２０】 従って可視領域における反射のみを減少させることを意図する普通の反射防止
コーティングについて通常選択される厚さと異なる厚さを、多層フィルムの層に
ついて選択した。本発明において、この選択を行って、可視領域ばかりでなく赤
外領域の一部分においても、基材を反射防止性にする。
【００２１】 本発明による多層フィルムの４つの層の幾何学的厚さ及び屈折率の好ましい範
囲を後述する： 〇第１及び／又は第３層、すなわち高い屈折率を有する層において、 ｎ１及び／又はｎ３は好都合には１．８５〜２．１５、特に１．９０〜２．
１０又は２．０〜２．１であり、 ｅ１は好都合には１０〜３０ｎｍ、特に１５〜２５ｎｍであり、 ｅ３は好都合には１００〜１８０ｎｍ、特に１３０〜１７０ｎｍ又は１４０
〜１６０ｎｍである； 〇第２又は第４層、すなわち低い屈折率を有する層において、 ｎ２及び／又はｎ４は好都合には１．３５〜１．５５又はあるいは１．４０
〜１．５０であり、 ｅ２は好都合には１５〜４５ｎｍ、特に２０〜４０ｎｍ、好ましくは３５ｎ
ｍより小さいか又はそれに等しく、 ｅ４は好都合には９０ｎｍより大きいか又はそれに等しく、特に１２０又は
１１０ｎｍより小さいか又はそれに等しく、ｅ４は好ましくは９５〜１１５ｎｍ
である。
【００２２】 本発明の好ましい変形によれば、高い屈折率の第１層１及び低い屈折率の第２
層２を、「中間」の屈折率と呼ぶ屈折率ｅ５、特に１．６０〜１．９０、好まし
くは１．７０〜１．８０の単一層５で置換することができる。
【００２３】 この層は好ましくは４０〜１２０ｎｍ（好ましくは６０〜１００ｎｍ又は６５
〜８５ｎｍ）の幾何学的厚さｅ５を有する。
【００２４】 垂直方向から見た可視領域について最適化された普通の３層反射防止フィルム
では、この厚さはその代わりに一般に１２０ｎｍ以上であるように選択される。
【００２５】 この中間屈折率の層は、これが多層フィルムのキャリヤー基材に最も近接した
２層の第１のものであるとき、高い屈折率の層／低い屈折率の層の光学的効果に
類似する光学的効果を有する。それは多層フィルム中の層の総数を減少させると
いう利点を有する。それは好ましくは、ケイ素酸化物と、スズ酸化物、亜鉛酸化
物及びチタン酸化物から選択される少なくとも１種の金属酸化物との混合物に基
づく。それは、ケイ素のオキシ窒化物又はオキシ炭化物に基づいていてよく、及
び／又はアルミニウムオキシ窒化物に基づいていてよい。
【００２６】 第１及び／又は第３層、すなわち高い屈折率を有する層を構成するために最も
適当な物質は、亜鉛酸化物ＺｎＯ、スズ酸化物ＳｎＯ２及びジルコニウム酸化物
ＺｒＯ２から選択される１種又はそれよりも多くの金属酸化物に基づく。それは
特に亜鉛スズ酸塩型の混合Ｚｎ／Ｓｎ酸化物であることができる。また、それは
、ケイ素窒化物Ｓｉ３Ｎ４及び／又はアルミニウム窒化物ＡｌＮから選択される
１種又はそれよりも多くの窒化物に基づくことができる。
【００２７】 高い屈折率の層の１つ又は他の層、特に少なくとも第３層のために窒化物を使
用すると、多層フィルムに、その光学的性質を有意に損なうことなく、機能性、
すなわち熱処理に比較的よく耐える能力を付加ことができる。これは実際に、太
陽電池の一部分を形成しなくてはならない任意のガラスの場合において重要な機
能性である。なぜなら、このようなガラスは一般に、強化型の高温の熱処理に付
され、ガラスを５００〜７００℃に加熱しなくてはならないからである。次いで
、いかなる問題を引き起こさないで熱処理前に薄層を堆積させられることは好都
合である。なぜなら、工業的観点から、熱処理前に堆積を実施することは比較的
簡単であるからである。従ってキャリヤーガラスの熱処理を意図するか否かにか
かわらず、多層反射防止フィルムの単一配置を得ることが可能である。
【００２８】 加熱を意図しない場合でさえ、少なくとも１つの窒化物層を使用することはな
お有益である。なぜなら、これは多層フィルムの機械的及び化学的耐久性をその
全体において改良するからである。これは気候変動に絶えず暴露される太陽電池
の用途において非常に重要である。
【００２９】 １つの特定の態様によれば、第１及び／又は第３層、すなわち高い屈折率を有
する層は、事実いくつかの重ね合わされた高い屈折率の層から成ることができる
。これは特に、ＳｎＯ２／Ｓｉ３Ｎ４又はＳｉ３Ｎ４／ＳｎＯ２型の２層である
ことができる。この利点は下記の通りである：Ｓｉ３Ｎ４は、反応性スパッタリ
ングによる普通の金属酸化物、例えばＳｎＯ２、ＺｎＯ又はＺｒＯ２よりも幾分
困難に且つわずかにゆっくり堆積する傾向がある。特に、最も厚く且つ熱処理に
よる劣化から多層フィルムを保護するために最も重要である第３層の場合におい
て、層を２つに分割し、所望の熱処理保護効果を獲得するためにちょうど十分な
厚さにＳｉ３Ｎ４の厚さを小さくし、この層に、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、又は亜鉛ス
ズ酸塩型の亜鉛スズ混合酸化物を光学的に「付加」するの有益なことがある。
【００３０】 第２及び／又は第４層、すなわち低い屈折率を有する層を構成するために最も
適当な物質は、ケイ素酸化物、ケイ素オキシ窒化物及び／又はケイ素オキシ炭化
物に基づくか、あるいはケイ素アルミニウム混合酸化物に基づく。このような混
合酸化物は、純粋なＳｉＯ２（この例は特許ＥＰ７９１，５６２に記載されてい
る）よりもすぐれた耐久性、特に化学的耐久性を有する傾向がある。２つの酸化
物それぞれの比率を調節して、層の屈折率を過度に増加させないで、耐久性を改
良することができる。
【００３１】 本発明による多層フィルムで被覆される基材、又はグレージングを形成するこ
とに関連して使用する他の基材のために選択されるガラスは、特に例えば「Ｄｉ
ａｍａｎｔ」タイプの超透明ガラス（特に鉄酸化物の含量が低いガラス）である
か、あるいは「Ｐｌａｎｉｌｕｘ」タイプの標準的シリカソーダ石灰透明ガラス
であることができる（両方のタイプのガラスはＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ｖｉ
ｔｒａｇｅにより販売されている）。
【００３２】 本発明によるコーティングの２つの特に有益な例は、下記の順序の層を含んで
なる： 〇４層フィルムの場合： ＳｎＯ２又はＳｉ３Ｎ４／ＳｉＯ２／ＳｎＯ２又はＳｉ３Ｎ４／ＳｉＯ２又は
ＳｉＡｌＯ（ＳｉＡｌＯはここにおいて、アルミニウムケイ素混合酸化物に対応
し、物質中のそれぞれの量に言及するものではない）； 〇３層フィルムの場合： ＳｉＯＮ／Ｓｉ３Ｎ４又はＳｎＯ２／ＳｉＯ２又はＳｉＡｌＯ （ＳｉＡｌＯと同様に、式ＳｉＯＮはここにおいてオキシ窒化物を意味し、物質
中の酸素及び窒素のそれぞれの量に言及するものではない）。
【００３３】 従ってこのタイプの多層フィルムを有するガラスタイプ、特に超透明ガラスタ
イプの基材は、特に２ｍｍ〜８ｍｍの厚さで、少なくとも９０％の４００〜１１
００ｎｍの積分透過率値を達成することができる。
【００３４】 また本発明の課題は、Ｓｉ又はＣＩＳ型の太陽電池の外部基材としての、本発
明に従って被覆された基材である。
【００３５】 一般に、このタイプの生成品は、順次に取り付けられた太陽電池の形態で商業
的に入手可能であり、そしてガラスタイプの２つの透明な剛性基材の間に配置さ
れる。電池はポリマー物質（又はいくつかのポリマー物質）により基材の間に保
持される。ヨーロッパ特許第０，７３９,０４２号明細書に記載されている発明
の好ましい態様によれば、太陽電池を２つの基材の間に配置し、次いで基材間の
中空空間を、硬性の流延ポリマー、特に脂肪族イソシアネートポリマーとポリエ
ーテルポリオールとの反応から生成するポリウレタンをベースとするポリマーで
充填することができる。可能ならば、例えばオートクレーブ中で、わずかの加圧
下に、ポリマーを熱硬化させることができる（３０〜５０℃において）。他のポ
リマー、例えばエチレン酢酸ビニルＥＶＡを使用することができ、また他の配置
が可能である（例えば、熱可塑性ポリマーの１種又は２種以上のシートを、電池
の２枚のガラスパネル間に積層することができる）。
【００３６】 「ソーラーモジュール（ｓｏｌａｒ ｍｏｄｕｌｅ）」と呼ばれ、その名称で
販売されているものは、基材、ポリマー及び太陽電池の組み合わせである。
【００３７】 したがって本発明の課題は、前記モジュールでもある。本発明による変更され
た基材を使用すると、ソーラーモジュールの効率は、同一基材を使用するがコー
ティングがないモジュールと比較しても、少なくとも１、１．５又は２％（積分
電流密度により表す）だけ増加させることができる。ソーラーモジュールは平方
メートル単位で販売されず、送出される電力単位で販売される（概算して、太陽
電池１平方メートルは約１３０ワットを送出できると推定される）ことが知られ
ているので、効率の改良は電気的性能を改良し、したがって所定の寸法のソーラ
ーモジュールの価格を高くさせる。
【００３８】 また本発明の課題は、本発明による反射防止コーティング（Ａ）を有するガラ
ス基材を製造する方法である。１つの方法は、すべての層を、順次に、真空技術
により、特に磁気促進スパッタリングにより、又はプラズマ促進スパッタリング
により、堆積させることにある。従って酸素の存在下に対象の金属の反応性スパ
ッタリングを行うことにより酸化物層を、また窒素の存在下に窒化物層を堆積さ
せることができる。ＳｉＯ２及びＳｉ３Ｎ４を堆積させるためには、導電性を十
分とするために、アルミニウムのような金属でわずかにドープしたケイ素ターゲ
ットを使用して開始することができる。
【００３９】 また、ＰＣＴ国際公開ＷＯ９７／４３２２４号公報において推奨されているよ
うに、ＣＶＤ型の熱堆積技術により堆積すべき多層フィルムの層のいくつかにつ
いて、多層フィルムの残部をスパッタリングにより低温堆積させることができる
。
【００４０】 本発明の詳細及び好都合な特徴は、下記の非限定的実施例から、図面の助けを
伴って、明らかとなるであろう。
【００４１】 実施例１ この実施例は、前述のＤＩＡＭＡＮＴ領域からの超透明ガラスから作られた厚
さ４ｍｍの基材６を使用する。これは３層の反射防止フィルムを使用している。
【００４２】 多層フィルムは次の通りであった：
【表１】 （上に示した厚さは層の幾何学的厚さである。）
【００４３】 次いで、この３層を有するガラスを強化した。
【００４４】 実施例２ 実施例２は４層の反射防止フィルムに関し、モデリングの結果である。
【００４５】 この実施例において、使用した多層反射防止フィルムは次の通りであった：
【表２】 （層（１）及び／又は層（３）の場合において、ＳｎＯ２の代わりにＳｉ３Ｎ４ を使用することができる。）
【００４６】 実施例２ａ 実験的に、前述のＤＩＡＭＡＮＴ領域の４ｍｍの超透明ガラス上に、実施例２
ａを生成した。
【００４７】 実施例１、２及び２ａの被覆されたガラス（実施例２の場合においては計算に
よる）を、ソーラーモジュールの外部のガラスパネルとして取り付けた。第５図
は、本発明によるソーラーモジュール１０を非常に概略的に示す。モジュール１
０は下記の方法で形成した：反射防止コーティング（Ａ）を有するガラス板６を
「内側」ガラス板と呼ぶガラス板８と組み合わせた。このガラス板８は、厚さ４
ｍｍの超透明型（”Ｐｌａｎｉｄｕｒ ＤＩＡＭＡＮＴ”）タイプガラスから作
られていた。太陽電池９をこれら２枚のガラス板の間に配置し、次いで前述の特
許ＥＰ０，７３９，０４２号の教示によるポリウレタンをベースとする硬化性ポ
リマー７を、ガラス板間の空間に注入した。
【００４８】 各太陽電池９は、既知の様式で、ｐｎ接合を形成するシリコンウェーハ及び印
刷された前後の電気的接触から成っていた。シリコン太陽電池は、他の半導体（
例えば、ＣＩＳ、ＣｄＴｅ、ａ−Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＧａｌｎＰ）を使用する太陽
電池と置換することができる。
【００４９】 比較のために、前のものと同一の太陽モジュールに、本発明による反射防止コ
ーティングをもたない超透明ガラスから作られた外側ガラス板６を取り付けた。
【００５０】 第２図は、実施例１を使用する電池の結果を示す。 〇波長（λ）（ｎｍ）をｘ軸上にプロットしている； 〇電池が発生させた積分電流密度（ｄ）（ｍＡ／ｃｍ２）をｙ軸（右）上にプロ
ットしている； 〇透過率（Ｔ）を百分率としてｙ軸（左）にプロットしている； 三角形を有する曲線は、波長の関数として電気エネルギーへの太陽エネルギ
ーの変換の程度（ＥＱＥ、外部量子効率を意味する）を示している； 円を有する曲線は、ソーラーモジュールの外側ガラス板６を通る透過率Ｔを
表している； 正方形を有する曲線は、ＡＳＴＭ Ｅ８９２−８７標準規格による標準的太
陽スペクトルを考慮して、「空気透過量１．５（Ａｉｒ Ｍａｓｓ１．５）」積
分短絡電流を表している。
【００５１】 第３図は、同じ条件で、実施例２を使用するソーラーモジュールを使用して得
られたモデリングの結果を示す。
【００５２】 第６図は、実施例２ａに従い実際に製造されたコーティングを使用するソーラ
ーモジュール用いて得られた結果を示す。 三角形Ｃ１を有する曲線は上で説明したＥＱＥに対応する； 曲線Ｃ２は、厚さ４ｍｍの標準的シリカソーダ石灰ガラス、Ｐｌａｎｉｌｕｘ
領域（Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ｇｌａｓｓから販売されている）のみから作
った外側ガラス板を通る透過率Ｔに対応する（比較ため）； 曲線Ｃ３は、「ＤＩＡＭＡＮＴ」領域からの厚さ４ｍｍのガラスから外側ガラ
ス板を作った場合の透過率Ｔに対応する（比較ため）； 曲線Ｃ４は、実施例２ａに従う外側ガラス板に対応し、ガラスはいったん反射
防止コーティングが適用されると、取り付けの前に強化され、次いで加湿加熱試
験として知られている湿気抵抗性試験に付されている。加湿加熱試験は、雰囲気
が８５％の制御された相対湿度を有するチャンバーの中に被覆されたガラスを８
５℃において１０００時間放置することからなる（ＩＥＣ ６１２１５標準規格
）； 曲線Ｃ５は、実施例２ａによる外側ガラス板に対応するが、ここではガラスは
、マウントする前に、中性塩霧試験ＮＳＦ試験として知られる化学的抗性試験に
付されている（ＥＮ ＩＳＯ ６９８８標準規格に従う）。この試験は、０．６
７体積％のＳＯ２を含有する雰囲気中で４０℃、１００％の相対湿度において８
時間、次いで７５％の相対湿度の雰囲気中で２３℃±１℃において１６時間おく
ことから成る２０サイクルの試験をガラスを付すことからなる； 曲線Ｃ６（正方形を有する）は、第２図と条件での積分短絡電流を表す。
【００５３】 曲線Ｃ４、Ｃ３及びＣ２に対応する３つの積分電流密度値をｙ軸にプロットし
ている。
【００５４】 第４図は、比較のために、同じ条件で、反射防止コーティングをもたない超透
明ガラスを用いる電池を使用して得られた結果を示す。
【００５５】 第２図及び第４図の透過率曲線を比較すると、理解されるように、多層をもた
ない超透明ガラス（第４図）を使用すると、実施例１の透過率曲線（第２図）と
異なり、曲線は４００〜１１００ｎｍの領域において約９２％で平坦である。
【００５６】 これらの差は太陽電池の性能における差において発現される。積分電流密度は
、比較例（第４図）における３１．３４ｍＡ／ｃｍ２から実施例１における３２
．０４ｍＡ／ｃｍ２及び実施例２における３２．６５ｍＡ／ｃｍ２となる。
【００５７】 これらの太陽電池は結晶質シリコンを使用するので、太陽エネルギーの電気エ
ネルギーへの変換効率は、波長の関数として、３つの電池の場合において類似す
る。
【００５８】 これらの実施例において、本発明による反射防止コーティングは、太陽電池の
製作を複雑化しないで、太陽電池の性能を増加させることが確証される。
【００５９】 実施例１の結果が示すように、本発明による反射防止コーティング（Ａ）は強
化タイプの熱処理に付すことができる。
【００６０】 実施例２ａの実験結果は、実施例２のモデリング結果を確証し、積分電流密度
は反射防止コーティングをもたないガラスよりも有意に高い。また、被覆された
ガラスを強化処理及び／又は耐水性試験及び化学的抵抗性試験に付したときでさ
え、これらのすぐれた結果が得られることが確認される；本発明によるコーティ
ングの安定性が従って証明される。
【００６１】 ４層コーティングは３層コーティングよりもわずかに高い性能を有するが、製
作時間は少し長くなる。
【００６２】 本発明は、可視領域における通常でない入射において反射防止効果を最適化す
るために適当である反射防止コーティングに関する特許ＦＲ２，８００，９９８
に記載されている発明（特に自動車のフロントガラスに対する用途を目的とする
）の改良である。しかしながら、本発明によるコーティングは、ソーラーモジュ
ールに対する特定の用途のために選択された厚さを有し、特により厚い第３層を
有する（厚さは一般に少なくとも１２０ｎｍであり、最大１２０ｎｍではない）
。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による３層又は４層の反射防止フィルムＡを有する基材を表す図であり
、４つの層１、２、３、４又は３つの層５、３、４から成る反射防止フィルム（
Ａ）で覆われたガラス基材６を概略の断面図である。
【図２】 本発明による被覆された基材についての透過スペクトル、及びそれらを使用す
る太陽電池の効率を参照電池と比較して示すグラフである。
【図３】 本発明による被覆された基材についての透過スペクトル、及びそれらを使用す
る太陽電池の効率を参照電池と比較して示すグラフである。
【図４】 本発明による被覆された基材についての透過スペクトル、及びそれらを使用す
る太陽電池の効率を参照電池と比較して示すグラフである。
【図５】 第１図に従う基材を組込んだソーラーモジュールを表す図である。
【図６】 本発明による被覆された基材についての透過スペクトル、及びそれらを使用す
る太陽電池の効率を参照電池と比較して示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2K009 AA06 AA07 BB02 CC02 CC03 DD04 EE03 4F100 AA12E AA15E AA17A AA17E AA20E AA21E AA25E AG00A AT00A BA05 BA07 BA26B BA26C BA26D BA26E CB00B CB00C CB00D CB00E GB41 JG05B JG05C JG05D JG05E JM02B JM02C JM02D JM02E JN01A JN01B JN06C JN06D JN06E JN18B JN18C JN18D JN18E YY00B YY00C YY00D YY00E 4G059 AA08 AB11 AC04 EA02 EA05 EA12 EB04 GA02 GA04 GA12 5F051 AA02 BA16 DA03 GA04 HA03 HA06 JA03 JA04

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 その表面の少なくとも１つの上に、反射防止コーティング、
    特に可視及び近赤外領域における反射防止コーティングを有する透明基材、特に
    ガラスから作られた透明基材（６）であって、前記反射防止コーティングは交互
    に高い及び低い屈折率を有する複数の誘電性薄層を含んでなるフィルム（Ａ）か
    ら作られており、前記複数層のフィルムは、順次に、 高い屈折率の第１層（１）、この層は１．８〜２．３の屈折率ｎ１及び５〜５
    ０ｎｍの幾何学的厚さｅ１を有する、 低い屈折率の第２層（２）、この層は１．３０〜１．７０の屈折率ｎ２及び５
    〜５０ｎｍの幾何学的厚さｅ２を有する 高い屈折率の第３層（３）、この層は１．８〜２．３の屈折率ｎ３及び少なく
    とも１００ｎｍ又は少なくとも１２０ｎｍの幾何学的厚さｅ３を有する、 低い屈折率の第４層（４）、この層は１．３０〜１．７０の屈折率ｎ４及び少
    なくとも８０ｎｍ又は少なくとも９０ｎｍの幾何学的厚さｅ４を有する、 を含んでなることを特徴とする、反射防止コーティングを有する透明基材（６）
    。
  2. 【請求項２】 前記高い屈折率の第１層（１）及び前記低い屈折率の第２層
    （２）が、１．６０〜１．９０、特に１．７０〜１．８０の中間の屈折率ｅ５の
    単一層（５）で置換されていることを特徴とする、請求項１に記載の基材（６）
    。
  3. 【請求項３】 前記中間の屈折率の単一層（５）が、４０〜１２０ｎｍ、特
    に６０〜１００ｎｍ又は６５〜８５ｎｍの幾何学的厚さｅ５を有することを特徴
    とする、請求項２に記載の基材（６）。
  4. 【請求項４】 ｎ１及び／又はｎ３が１．８５〜２．１５、特に１．９０〜
    ２．１０又は２．０〜２．１であることを特徴とする、前記請求項のいずれか１
    つに記載の基材（６）。
  5. 【請求項５】 ｎ２及び／又はｎ４が１．３５〜１．５５又は１．４０〜１
    ．５０であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の基材（６
    ）。
  6. 【請求項６】 ｅ１が１０〜３０ｎｍ、特に１５〜２５ｎｍであることを特
    徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の基材（６）。
  7. 【請求項７】 ｅ２が１５〜４５ｎｍ、特に２０〜４０ｎｍ、好ましくは３
    ５ｎｍより小さいかあるいはそれに等しいことを特徴とする、請求項１〜６のい
    ずれか１つに記載の基材（６）。
  8. 【請求項８】 ｅ３が１００〜１８０ｎｍ、特に１４０〜１６０ｎｍである
    ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の基材（６）。
  9. 【請求項９】 ｅ４が９０ｎｍより大きいかあるいはそれに等しく、特に９
    ５〜１２０ｎｍであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１つに記載の
    基材（６）。
  10. 【請求項１０】 前記中間の屈折率の層（５）が、ケイ素酸化物と、スズ酸
    化物、亜鉛酸化物及びチタン酸化物から選択される少なくとも１種の金属酸化物
    との混合物に基づくか、あるいはケイ素のオキシ窒化物又はオキシ炭化物に基づ
    き、及び／又はアルミニウムオキシ窒化物に基づくことを特徴とする、請求項２
    又は３に記載の基材（６）。
  11. 【請求項１１】 高い屈折率の第１層（１）及び／又は高い屈折率の第３層
    （３）が、亜鉛酸化物、スズ酸化物、ジルコニウム酸化物、又は亜鉛−スズ混合
    酸化物から選択される１種又はそれよりも多くの金属酸化物に基づくか、あるい
    はケイ素窒化物及び／又はアルミニウム窒化物から選択される１種又はそれより
    も多くの窒化物に基づくことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記
    載の基材（６）。
  12. 【請求項１２】 前記高い屈折率の第１層（１）及び／又は前記高い屈折率
    の第３層（３）が、複数の高い屈折率の層の重ね合わせ、特に２つの層、例えば
    ＳｎＯ２／Ｓｉ３Ｎ４又はＳｉ３Ｎ４／ＳｎＯ２の重ね合わせであることを特徴
    とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の基材（６）。
  13. 【請求項１３】 前記低い屈折率の第２層（２）及び／又は前記低い屈折率
    の第４層（４）が、ケイ素酸化物、ケイ素のオキシ窒化物及び／又はオキシ炭化
    物に基づくか、あるいは混合ケイ素−アルミニウム酸化物に基づくことを特徴と
    する、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の基材（６）。
  14. 【請求項１４】 前記基材が透明又は超透明ガラスから作られており、好ま
    しくは強化されていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１つに記載
    の基材（６）。
  15. 【請求項１５】 前記複数層の反射防止フィルム（Ａ）において、少なくと
    もその高い屈折率の第３層のために強化又は焼きなまし型の熱処理を行うことが
    できるように、ケイ素窒化物又はアルミニウム窒化物が使用されていることを特
    徴とする、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の基材（６）。
  16. 【請求項１６】 前記多層フィルム（Ａ）が下記の順序の層を含んでなるこ
    とを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の基材（６）： ＳｎＯ２又はＳｉ３Ｎ４／ＳｉＯ２／ＳｎＯ２又はＳｉ３Ｎ４／ＳｉＯ２又は
    ＳｉＡｌＯ。
  17. 【請求項１７】 前記多層フィルム（Ａ）が下記の順序の層を含んでなるこ
    とを特徴とする、請求項１〜１５のいずれかに記載の基材（６）： ＳｉＯＮ／Ｓｉ３Ｎ４又はＳｎＯ２／ＳｉＯ２又はＳｉＡｌＯ。
  18. 【請求項１８】 ４００〜１１００ｎｍの波長領域にわたる積分透過率が少
    なくとも９０％であることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１つに記載
    の基材（６）。
  19. 【請求項１９】 Ｓｉ又はＣＩＳ型の複数の太陽電池（９）を含んでなるソ
    ーラーモジュール（１０）の外側透明基材としての、請求項１〜１８のいずれか
    １つに記載の基材（６）の使用。
  20. 【請求項２０】 外側基材として請求項１〜１８のいずれか１つに記載の基
    材（６）を有することを特徴とする、Ｓｉ、ＣＩＳ、ＣｄＴｅ、ａ−Ｓｉ、Ｇａ
    Ａｓ又はＧａｌｎＰ型の複数の太陽電池（９）を含んでなるソーラーモジュール
    （１０）。
  21. 【請求項２１】 前記複数層の反射防止フィルム（Ａ）をもたない外側基材
    を使用するモジュールと比較して、積分電流密度により表した効率が、少なくと
    も１、１．５又は２％増加していることを特徴とする、請求項２０に記載のソー
    ラーモジュール（１０）。
  22. 【請求項２２】 ２つのガラス基材（６、８）を含んでなり、太陽電池（９
    ）がガラス板間の空間に配置されており、この空間に硬化性ポリマー（７）が注
    入されることを特徴とする、請求項２０に記載のソーラーモジュール（１０）。
  23. 【請求項２３】 前記複数層の反射防止フィルム（Ａ）をスパッタリングに
    より堆積させることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載の基材（６
    ）を製造する方法。
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