フュージョン成形可能なシリカおよびナトリウム含有ガラス
ナトリウム含有アルミノシリケートおよびボロアルミノシリケートガラスがここに記載される。このガラスは、光電池装置、例えばＣＩＧＳ光電池装置のような薄膜光電池装置のための基板またはスーパーストレートとして 使用できる。これらのガラスは、５３５℃以上、例えば５７０℃以上の歪み点、８から９ｐｐｍ／℃までの熱膨張係数、並びに５０，０００ポアズ（５，０００Ｐａ・ｓ）を超える液相粘度を有するものとして特徴付けられてもよい。したがって、これらはフュージョン法によりシートに成形されるのに理想的に適切である。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２００９年７月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／２２８、２９０号、２００９年１１月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／２６３，９３０号、２０１０年５月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／３４７，５８９号、および２０１０年７月２１日に出願された米国特許出願第１２／８４０７５４号に優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明の実施の形態は、概してナトリウム含有ガラスに関し、より詳細には、フォトクロミック、エレクトロクロミック、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）照明、または光電池用途、例えば薄膜光電池に有用な、フュージョン成形可能なシリカおよびナトリウム含有ガラスに関する。
【背景技術】
【０００３】
薄膜光電池によって提供されるより高い効率性への近年の関心によって、この新しい市場のニーズに合う新しいガラス基板およびスーパーストレート（ｓｕｐｅｒｓｔｒａｔｅ）を開発するためにかなりの努力が行われてきた。薄膜光電池製造方法は通常、そりを生じずに長期間高温で処理できる基板を必要とし、これによりガラスはこれらの用途に特に適するようになる。さらに、薄膜光電池製法のいくつか（例えばＣＩＧＳ）においては、ナトリウムがガラスから堆積層中に拡散することが好ましく、これによりナトリウム含有ガラスは特定の用途にさらに所望となる。
【０００４】
既存のガラス（例えばソーダ石灰またはディスプレイ組成）は、この分野において著しく高い効率性を示すものとして使用されてきたが、他の用途に設計された任意のガラスは問題を有しながら使用されてきた。例えば、ソーダ石灰ガラスは、安く、容易に利用できるナトリウム含有基板を提供するが、その低い歪み点によって、薄膜光電池製法を最高の効率に達するより高温の処理での使用が大幅に抑制される。
【０００５】
ディスプレイ用途に設計されたガラスの使用により、必要な高歪み点が提供されるが、これらのガラスの熱膨張係数（ＣＴＥ）はしばしば低過ぎて、光電池膜とのＣＴＥのミスマッチにより、大きい光電池パネルを確実に構築することができない。さらに、ディスプレイ用途に設計された多くのガラスは、意図的にアルカリを含まず、ガラスからのナトリウム拡散を所望とする薄膜光電池用途に有用でなくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
いくつかの薄膜光電池用途において、高い歪み点および高いＣＴＥを有するナトリウム含有ガラスシートを有することが有利であろう。さらに、最適の表面特性を有するフラットシートへ処理するようフュージョン成形可能な、高い歪み点および高いＣＴＥを有するナトリウム含有ガラスを有することが有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
例えば薄膜光電池用途に有用な、フュージョン成形可能で、高歪み点のナトリウム含有アルミノシリケートおよびボロアルミノシリケートガラスの組成範囲がここに記載される。より詳細には、これらのガラスは、セル効率の最適化に必要なナトリウムが基板ガラスに由来する、銅インジウムガリウムジセレニド（ＣＩＧＳ）光電池モジュールでの使用に好都合な材料である。現在のＣＩＧＳモジュール基板は通常、フロート法により製造されるソーダ石灰ガラスシートから作製される。しかしながら、より高い歪み点のガラス基板を使用することによって、より高い温度のＣＩＧＳ製法が可能となり、これによりセル効率が所望に改良されると考えられる。さらに、フュージョン成形されたガラスシートのより滑らかな表面によって、例えば改良された膜接着性のような追加の利点が生じるかもしれない。
【０００８】
したがって、ここに記載されるナトリウム含有ガラスは、５４０℃以上、例えば、ソーダ石灰ガラスに関して利点を提供するように５７０℃以上の歪み点および／またはフュージョン法による製造を可能とするように５０，０００ポアズ（５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度、例えば１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度により特徴付けられてもよい。基板とＣＩＧＳ層との間の熱膨張ミスマッチを避けるために、本発明のガラスは、いくつかの実施の形態により、８から９ｐｐｍ／℃までの範囲の熱膨張係数によってさらに特徴付けられる。
【０００９】
ある実施の形態は、質量パーセントで以下を含むガラスである：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１５より大きく２５パーセントまでのＡｌ２Ｏ３；
０から１５パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００１０】
別の実施の形態は、質量パーセントで以下を含むガラスである：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０．５から１４パーセント未満までのＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００１１】
別の実施の形態は、質量パーセントで以下を含むガラスを有する光電池装置である：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００１２】
本発明のさらなる特徴および利点が、以下の詳細な説明に記載され、一部はこの記載から当業者に明らかであろう、または、明細書および特許請求の範囲、並びに添付の図面に記載されるように本発明を実施することにより認識されるであろう。
【００１３】
上記の一般的な説明および以下の詳細な説明はいずれも、本発明の単なる例示であり、特許請求される発明の性質および特徴を理解するための概要または骨組みを提供することを意図することが理解されるべきである。
【００１４】
添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、本発明の１つ以上の実施の形態を示し、明細書本文と共に本発明の原理および動作を説明する作用をする。
【００１５】
本発明は、以下の詳細な説明のみから、または添付の図面と共に以下の詳細な説明から、理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、ある実施の形態による光電池装置の特徴を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の様々の実施の形態が詳細に参照される。
【００１８】
ここで用いたように、「基板」という用語は、光電池セルの構成に依存して基板またはスーパーストレートのいずれかを表すために使用できる。例えば基板は、光電池セルに組み立てられる場合に、光電池セルの光入射側である、スーパーストレートである。スーパーストレートは、太陽スペクトルの適切な波長を透過する一方で、光電池材料を衝撃および環境悪化から保護できる。さらに、複数の光電池セルを光電池モジュールに配置できる。光電池装置は、セル、モジュールまたは両方を示すことができる。
【００１９】
ここで用いたように、「隣接」という用語は、近くに存在することとして定義できる。隣接構造は、互いに物理的に接触してもしなくてもよい。隣接構造は、その間に配置される他の層および／または構造を有してもよい。
【００２０】
ある実施の形態は、質量パーセントで以下を含むガラスである：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１５より大きく２５パーセントまでのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２１】
別の実施の形態は、質量パーセントで以下を含むガラスである：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０．５から１４パーセント未満までの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２２】
別の実施の形態は、質量パーセントで以下を含むガラスを有する光電池装置である：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２３】
別の実施の形態は、質量パーセントで以下から実質的に成るガラスを有する光電池装置である：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２４】
光電池装置は、開示されるガラスの任意の実施の形態を含んでもよい。ガラスは、シートの形でもよく、光電池装置の基板またはスーパーストレートあるいは両方でもよい。
【００２５】
別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下を含む：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは実質的にＫ２Ｏを含まず、ガラスは９から１７質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２６】
別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下から実質的に成る：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは実質的にＫ２Ｏを含まず、ガラスは９から１７質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２７】
ある実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下を含む：
５０から５９パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２８】
別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下を含む：
５４から５９パーセントのＳｉＯ２；
１０から２１パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２９】
別の実施の形態によれば、ガラスは、質量パーセントで以下を含む：
５４から５９パーセントのＳｉＯ２；
１７から２１パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３０】
別の実施の形態によれば、ガラスは、質量パーセントで以下を含む：
５２から５９パーセントのＳｉＯ２；
２０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３１】
別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下から実質的に成る：
５４から５９パーセントのＳｉＯ２；
１７から２１パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３２】
さらなる実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下を含む：
５６から５８パーセントのＳｉＯ２；
１７から２１パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３３】
別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下から実質的に成る：
５０から５９パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３４】
別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下から実質的に成る：
５２から５９パーセントのＳｉＯ２；
２０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３５】
さらに別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下から実質的に成る：
５６から５８パーセントのＳｉＯ２；
１７から２１パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３６】
ある実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下から実質的に成る：
５４から５９パーセントのＳｉＯ２；
１０から２１パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３７】
ある実施の形態によれば、ガラスは、５５から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５１から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５２から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５３から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５４から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５５から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５６から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５７から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５８から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５９から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば６０から７２質量パーセントのＳｉＯ２を含む。ある実施の形態において、ガラスは、５５から７２質量パーセントのＳｉＯ２を含み、１５より大きく２５質量パーセントまでのＡｌ２Ｏ３を含む。
【００３８】
ある実施の形態において、ガラスはロール可能である。ある実施の形態において、ガラスはダウンドロー可能である。ガラスは、例えば、スロットドローまたはフュージョンドローされてもよい。別の実施の形態によれば、ガラスはフロート成形されてもよい。
【００３９】
ある実施の形態によれば、ガラスは、８質量パーセント未満のＫ２Ｏ、例えば、７質量パーセント未満のＫ２Ｏ、例えば、６質量パーセント未満のＫ２Ｏ、５質量パーセント未満のＫ２Ｏ、４質量パーセント未満のＫ２Ｏ、例えば、３質量パーセント未満のＫ２Ｏを含む。いくつかの実施の形態によれば、ガラスは、実質的にＫ２Ｏを含まない、例えば、実質的にＫ２Ｏフリーである。
【００４０】
ある実施の形態によれば、ガラスは、４質量パーセント未満のＫ２Ｏを含み、またガラスは、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数を有し、１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００４１】
ある実施の形態によれば、ガラスは、４質量パーセント未満のＫ２Ｏおよび２．５質量パーセント未満のＭｇＯを有する。ある実施の形態において、ガラスは、４質量パーセント未満のＫ２Ｏおよび２．５質量パーセント未満のＭｇＯを有し、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数、および１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００４２】
開示されるガラスのいくつかの実施の形態は、高Ｎａ２Ｏ含量の利点を有し、これにより、光電池セルの製造中に堆積されたＣＩＧＳ層へより多くのＮａを供給でき、これにより今度はより高いＣＩＧＳセル効率を生じると考えられる。最後に、ＣＩＧＳ堆積／結晶化中のＮａ外方拡散は、別のアルカリの存在によってことによると妨げられるかもしれず、いくつかの実施例はＫを含まないまたは実施的に低減されたＫ２Ｏ含量を有するという事実は、さらに別の利点を提供するかもしれない。
【００４３】
ガラスはさらに、３質量パーセント以下、例えば、０から３質量パーセント、例えば、０より大きく３質量パーセントまで、例えば、１から３質量パーセントの、ＴｉＯ２、ＭｎＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｏＯ３、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＣｄＯ、ＳｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｃｌ、Ｂｒ、またはそれらの組合せをさらに含んでもよい。ある実施の形態において、ガラスは、３質量パーセント以下、例えば、０から３質量パーセント、例えば、０より大きく３質量パーセントまで、例えば、１から３質量パーセントのＴｉＯ２またはＺｒＯ２を含む。
【００４４】
上記のように、いくつかの実施の形態によれば、ガラスは、０から１０質量パーセント、例えば１から８質量パーセント、または例えば、０より大きく１０質量パーセントまでのＢ２Ｏ３、例えば、０．５から１０質量パーセントのＢ２Ｏ３、例えば１から１０質量パーセントのＢ２Ｏ３を含む。ガラスにＢ２Ｏ３を加えることにより、Ｂ２Ｏ３を含まないガラスに比較して、溶融温度が低下し、液相温度が低下し、液相粘度が増加し、機械的耐久性が改良される。
【００４５】
ある実施の形態によれば、ガラスは、０より大きく２５パーセントまでのＲＯ、例えば、０．５から２５パーセントのＲＯ、例えば、１から２５パーセントのＲＯを含み、ここでＲはアルカリ土類金属である。ある実施の形態によれば、ガラスは、１４パーセント未満のＲＯ、例えば１３パーセント以下、例えば１２パーセント以下、例えば１１パーセント以下、例えば１０パーセント以下、例えば９パーセント以下、例えば８パーセント以下のＲＯを含む。ある実施の形態において、ガラスは、０．５から１４パーセント未満までのＲＯ、例えば、０．５から１３パーセントのＲＯを含む。ある実施の形態によれば、ガラスは、２より大きく２５パーセントまでのＲＯを含み、Ｒはアルカリ土類金属である。
【００４６】
ある実施の形態によれば、ガラスは、０．５から１４パーセント未満までのＲＯを含み、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数を有し、１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００４７】
いくつかの実施の形態によれば、ガラスは、４．０質量パーセント未満のＭｇＯ、例えば、３．０質量パーセント未満のＭｇＯ、例えば、２．５質量パーセント未満のＭｇＯ、２．０質量パーセント未満のＭｇＯを含む。例えば、ガラスは、０から４質量パーセントのＭｇＯ、例えば、０より大きく４質量パーセントまでのＭｇＯ、例えば、０より大きく３質量パーセントまでのＭｇＯ、例えば、０より大きく２．５質量パーセントまでのＭｇＯ、例えば、０．２から４質量パーセントのＭｇＯ、例えば、０．２から３質量パーセントのＭｇＯ、例えば、０．２から２．５質量パーセントのＭｇＯを含んでもよい。別の実施の形態によれば、ガラスは、例えば、１から３質量パーセントのＭｇＯを含む。ガラスにＭｇＯを加えることより、溶融温度を低下させ、歪み点を上昇させてもよい。これは他のアルカリ土類（例えば、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）に比較してＣＴＥを不都合なほど低下させ得るので、他の調整を行ってＣＴＥを所望の範囲内に維持してもよい。適切な調整の例には、ＣａＯを犠牲にしたＳｒＯの増加、アルカリ酸化物濃度の増加、および小さいアルカリ酸化物（例えばＮａ２Ｏ）のより大きいアルカリ酸化物（例えばＫ２Ｏ）による一部置換が含まれる。
【００４８】
ある実施の形態によれば、ガラスは、２．５質量パーセント未満のＭｇＯを含み、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数を有し、１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００４９】
別の実施の形態によれば、ガラスは、実質的にＢａＯを含まない。例えば、ＢａＯの含有量は０．０５質量パーセント以下、例えば、０質量パーセントでもよい。
【００５０】
いくつかの実施の形態において、ガラスは、Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３、またはそれらの組合せを実質的に含まない、例えば、ガラスは０．０５質量パーセント以下のＳｂ２Ｏ３またはＡｓ２Ｏ３またはそれらの組合せを含む。例えば、ガラスは、０質量パーセントのＳｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３、またはそれらの組合せを含んでもよい。
【００５１】
いくつかの実施の形態において、ガラスは、２から４質量パーセントのＣａＯを含む。アルカリ酸化物またはＳｒＯに比較して、ＣａＯは、より高い歪み点、より低い密度、およびより低い溶融温度に寄与する。ある考えられる失透相の主成分は、特に灰長石（ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８）であり、この相は、類似のナトリウム相である、ソーダ長石（ＮａＡｌＳｉ３Ｏ８）と共に完全な固溶体を有する。高いＮａおよびＣａ含有量が単独で取られると、液相温度が受け入れがたいほど高くなり得る。しかしながら、ＣａＯについての化学的供給源は、非常に安価な材料であるソーダ石灰を、大量および低コストが要因である限り含み、通常は、ＣａＯ含有量を、他のアルカリ土類酸化物に比較して合理的に達成できるだけ高くすることが有用である。
【００５２】
いくつかの実施の形態において、ガラスは、０．２から４質量パーセントのＳｒＯ、例えば、０．５から４質量パーセント、例えば、１から４、例えば、２から４質量パーセントのＳｒＯを含んでもよい。ある実施の形態において、ガラスは、故意にバッチ処理されたＳｒＯを含まないが、他のバッチ材料中の汚染物質としてはもちろん含まれてもよい。ＳｒＯは、より高い熱膨張係数に寄与し、ＳｒＯおよびＣａＯの組成比を操作して、液相温度、およびしたがって液相粘度を改良してもよい。ＳｒＯは、歪み点の改良にはＣａＯまたはＭｇＯほど有効でなく、これらのいずれかをＳｒＯで置換すると溶融温度が上昇する傾向がある。
【００５３】
また上記のように、いくつかの実施の形態によれば、ガラスは、１０から２５パーセントのＭ２Ｏを含み、ここでＭは、アルカリ陽イオンＬｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂおよびＣｓの１つである。アルカリ陽イオンは、ＣＴＥを急激に上昇させるが、同時に歪み点を低下させ、どのように加えられるかに依存して、溶融温度を上昇させる。ＣＴＥについて最も効果のないアルカリ酸化物はＬｉ２Ｏであり、最も有効なアルカリ酸化物はＣｓ２Ｏである。上記のように、ナトリウムは本発明のガラスの考えられる失透相の１つに関与し得、一方で他の成分の調整を使用して、例えばＣａＯ／（ＣａＯ＋ＳｒＯ）比を変えてこの影響を弱めることができ、この傾向により、ナトリウムを他のアルカリで置換する、またはナトリウム単独の代わりにアルカリの混合物を使用することが有利になるかもしれない。大量および低コストが重量である場合、可能な限りアルカリ酸化物をＮａ２ＯおよびＫ２Ｏまたはそれらの混合物に限定することが所望である。
【００５４】
いくつかの実施の形態によれば、ガラスは、９から１７パーセントのＮａ２Ｏ、例えば、１０から１６パーセントのＮａ２Ｏを含む。ある実施の形態において、ガラスは、９質量パーセント以上のＮａ２Ｏ、例えば、９から１２質量パーセントのＮａ２Ｏを含む。
【００５５】
いくつかの実施の形態によれば、ガラスは、ダウンドロー可能である；すなわち、例えばガラス製造技術の当業者に知られるフュージョンドローおよびスロットドロー法のような、だがこれに限定されない、ダウンドロー法を使用して、ガラスをシートに成形できる。そのようなダウンドロー法は、イオン交換可能なフラットガラスの大規模製造で使用される。
【００５６】
ある実施の形態によれば、ガラスは、１０から３０質量パーセントのＡｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３を含む。
【００５７】
ある実施の形態によれば、ガラスは、２０から３０質量パーセントのＡｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３を含む。
【００５８】
ある実施の形態によれば、ガラスは、２１から２５質量パーセントのＡｌ２Ｏ３を含む。
【００５９】
ある実施の形態によれば、ガラスは、１０から２１質量パーセントのＡｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３を含む。
【００６０】
ある実施の形態によれば、ガラスは、１７から２１質量パーセントのＡｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３を含む。
【００６１】
ある実施の形態によれば、ガラスは、１５より大きく２５質量パーセントまでのＡｌ２Ｏ３、例えば、１６以上２５質量パーセントまで、例えば、１６から２４質量パーセントのＡｌ２Ｏ３、または例えば、１７から２５質量パーセントのＡｌ２Ｏ３、例えば、１７から２１質量パーセントのＡｌ２Ｏ３を含む。
【００６２】
ある実施の形態によれば、ガラスは、１５より大きく２５質量パーセントまでのＡｌ２Ｏ３を含み、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数、および１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００６３】
ある実施の形態によれば、ガラスは、１５より大きく２５パーセントまでのＡｌ２Ｏ３を含み、０．５から１４パーセント未満までのＲＯを含む。ある実施の形態において、ガラスは、１５より大きく２５パーセントまでのＡｌ２Ｏ３、０．５から１４パーセント未満までのＲＯを含み、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数、および１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００６４】
ある実施の形態によれば、ガラスは、以下を含む：
９から１２パーセントのＮａ２Ｏ；
２から８パーセントのＫ２Ｏ；
２から８パーセントのＣａＯ；
２から４パーセントのＳｒＯ；および
１から３パーセントのＭｇＯ。
【００６５】
フュージョンドロー法は、溶融ガラス原材料を受け入れるためのチャンネルを有するドローイングタンクを使用する。チャンネルは、チャンネルの両側にチャンネルの長さに沿って頂部で開く堰を有する。チャンネルに溶融材料が充填されると、溶融ガラスは堰から溢れる。重力により、溶融ガラスはドローイングタンクの外表面を下に流れる。これらの外表面は、下方および内側に伸長し、ドローイングタンクの下の端部で連結する。２つの流動ガラス表面は、この端部で一緒になり、融合して単一の流動シートを形成する。フュージョンドロー法は、チャンネルを超えて流動する２つのガラス膜が互いに融合するので、生じるガラスシートのいずれの外表面も装置の任意の部分に接触しないという利点を提供する。したがって、表面特性はそのような接触により影響を受けない。
【００６６】
スロットドロー法は、フュージョンドロー法と別個である。ここでは、溶融原材料ガラスがドローイングタンクに供給される。ドローイングタンクの底は、スロットの長さに伸長するノズルを有するオープンスロットを有する。溶融ガラスは、スロット／ノズルを通って流れ、それを通じて連続的なシートとして下方におよびアニーリング領域中にドローされる。フュージョンドロー法と比較して、スロットドロー法は、フュージョンドロー法におけるように２つのシートが一緒に融合されるのでなく、単一のシートのみがスロットを通してドローされるので、より薄いシートを提供する。
【００６７】
ダウンドロー法に適合するために、ここに記載されるアルミノボロシリケートガラスは、高い液相粘度を有する。ある実施の形態において、ガラスは、５０，０００ポアズ（５，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば、２００，０００ポアズ（２０，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば、２５０，０００ポアズ（２５，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば、３００，０００ポアズ（３０，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば、３５０，０００ポアズ（３５，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば、４００，０００ポアズ（４０，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば、５００，０００ポアズ（５０，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。いくつかの例示的なガラスの液相粘度は、液相温度と軟化点との間の差異と密接な相関関係があり得る。
【００６８】
ある実施の形態において、ガラスは、５３５℃以上の歪み点、例えば、５４０℃以上、例えば、５６０℃以上の歪み点、例えば、５７０℃以上の歪み点、例えば、５８０℃以上の歪み点を有する。いくつかの実施の形態において、ガラスは、５０×１０−７以上、例えば、６０×１０−７以上、例えば、７０×１０−７以上、例えば、８０×１０−７以上の熱膨張係数を有する。ある実施の形態において、ガラスは、５０×１０−７から９０×１０−７までの熱膨張係数を有する。
【００６９】
ある実施の形態において、ガラスは、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数を有し、１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００７０】
ある実施の形態において、ガラスは、５０×１０−７以上の熱膨張係数および５３５℃以上の歪み点を有する。ある実施の形態において、ガラスは、５０×１０−７以上の熱膨張係数および５４０℃以上の歪み点を有する。ある実施の形態において、ガラスは、６０×１０−７以上の熱膨張係数および５６０℃以上の歪み点を有する。ある実施の形態において、ガラスは、６０×１０−７以上の熱膨張係数および５８０℃以上の歪み点を有する。ある実施の形態において、ガラスは、５０×１０−７以上の熱膨張係数および５７０℃以上の歪み点を有する。ある実施の形態において、ガラスは、７０×１０−７以上の熱膨張係数および５７０℃以上の歪み点を有する。記載されるガラスの実施の形態は、開示される範囲内の特性の様々な組合せを有してもよい。可能な組合せの全てがここに記載されるのではないことを理解すべきである。
【００７１】
ある実施の形態によれば、ガラスは、アルカリイオンの１つ以上の塩を含む塩浴中でイオン交換される。ガラスは、機械的特性を変えるためにイオン交換されてもよい。例えば、リチウムまたはナトリウムのようなより小さいアルカリイオンを、ナトリウム、カリウム、ルビジウムまたはセシウムのような１つ以上のより大きいアルカリイオンを含有する溶融塩中でイオン交換してもよい。歪み点よりずっと低い温度で十分な時間行った場合、拡散特性は、より大きいアルカリが塩浴からガラス表面中に移動し、より小さいイオンがガラスの内部から塩浴中に移動する形を作るであろう。サンプルが除去されると、表面は圧縮を受け、損傷に対して強化された強靭性を生じる。そのような強靭性は、雹にさらされる光電池グリッドのように、悪環境条件にガラスがさらされる場合に所望かもしれない。すでにガラス中に存在する大きいアルカリもまた、塩浴中でより小さいアルカリに交換されてもよい。これが歪み点に近い温度で行われる場合、およびガラスが除去されその表面が高温に急速に再加熱され急速に冷却される場合、ガラスの表面は、熱的焼き戻しにより生じる相当の圧縮応力を示すであろう。これによりまた、悪環境条件に対する保護が提供されるであろう。任意の一価陽イオンを、銅、銀、タリウム等を含むガラス中にすでに存在するアルカリに交換してもよく、これらはまた、照明のための導入色または光捕獲のための高屈折率の層のような最終用途に潜在的価値のある特性を提供する。
【００７２】
別の実施の形態によれば、ガラスは、フロート成形ガラスの技術において既知のようにフロート成形してもよい。
【００７３】
ある実施の形態において、ガラスは、シートの形である。シートの形のガラスは、熱的に焼き戻してもよい。
【００７４】
ある実施の形態において、有機発光ダイオード装置は、シートの形のガラスを含む。
【００７５】
ある実施の形態によれば、ガラスは透明である。ある実施の形態によれば、ガラスシートは透明である。
【００７６】
図１は、ある実施の形態による光電池装置の特徴１００の説明図である。ある実施の形態において、光電池装置はシートの形のガラスを含む。光電池装置は、例えば、基板および／またはスーパーストレートとして、１つ以上のガラスシートを含んでもよい。ある実施の形態において、光電池装置は、基板および／またはスーパーストレートとしてガラスシート１０、基板に隣接して配置される導電材料１２、および導電材料に隣接する活性光電池媒体１６を含む。ある実施の形態において、活性光電池媒体は、銅インジウムガリウムジセレニド（ＣＩＧＳ）層を含む。ある実施の形態において、活性光電池媒体は、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）層を含む。ある実施の形態において、活性光電池媒体は、ＣＩＧＳ層を含む。ある実施の形態において、活性光電池媒体は、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）層である。
【００７７】
ある実施の形態によれば、光電池装置はさらに、スーパーストレートまたは基板と活性光電池媒体との間に配置されたバリヤ層１４を含む。ある実施の形態において、光電池装置はさらに、スーパーストレートまたは基板と酸化物透明導電（ＴＣＯ）層との間にまたはそれらに隣接して配置されるバリヤ層を含み、ここでＴＣＯ層は活性光電池媒体とバリヤ層との間にまたはそれらに隣接して配置される。ＴＣＯは、ＣｄＴｅ機能層を含む光電池装置中に存在してもよい。ある実施の形態において、バリヤ層は直接ガラス上に配置される。バリヤ層は、ガラスから装置の他の層中への、例えば活性光電池媒体中へのアルカリイオンの移動に影響し得る、例えば、移動を増加、減少、または計量し得る。
【００７８】
ある実施の形態において、ガラスシートは透明である。ある実施の形態において、基板および／またはスーパーストレートとしてのガラスシートは透明である。
【００７９】
いくつかの実施の形態によれば、ガラスシートは、４．０ｍｍ以下、例えば、３．５ｍｍ以下、例えば、３．２ｍｍ以下、例えば、３．０ｍｍ以下、例えば、２．５ｍｍ以下、例えば、２．０ｍｍ以下、例えば、１．９ｍｍ以下、例えば、１．８ｍｍ以下、例えば、１．５ｍｍ以下、例えば、１．１ｍｍ以下、例えば、０．５ｍｍから２．０ｍｍ、例えば、０．５ｍｍから１．１ｍｍ、例えば、０．７ｍｍから１．１ｍｍの厚さを有する。これらは例示的な厚さであるが、ガラスシートは、０．１ｍｍから４．０ｍｍ以下までの範囲の少数位を含む任意の数値の厚さを有してもよい。
【００８０】
ある実施の形態において、エレクトロクロミック装置は、シートの形のガラスを含む。エレクトロクロミック装置は、例えば、エレクトロクロミック窓でもよい。ある実施の形態において、エレクトロクロミック窓は、単一、二重または三重窓ガラスのような１つ以上のガラスシートを含む。
【００８１】
本発明のフュージョン成形可能なガラスは、その比較的高い歪み点によって、ＣＩＧＳ光電池モジュールのための有利な基板材料を示す。フュージョン法により作製される場合、フロートガラスのものに比較して優れた表面の性質によって、光電池モジュール作製法がさらに改良され得る。本発明の有利な実施の形態は、４００，０００ポアズ（４０，０００Ｐａ・ｓ）を超える液相粘度により特徴づけられ、それによって比較的厚いガラスシートの製造が可能となり、これはあるモジュール製造者にとって有利かもしれない。
【実施例】
【００８２】
以下は、表１に示されるような、本発明のある実施の形態による例示的なガラスのサンプルを製造する方法の例である。この組成は、表３に示される実施例番号１に対応する。
【表１】
【００８３】
いくつかの実施の形態において、ある不定要素が無視できない濃度で存在するので、総量を１００％に至るまで加えない。
【００８４】
表２に示されるようなバッチ材料の重さを量り、４リットルプラスチック容器に加えた：
【表２】
【００８５】
バッチ中で、石灰石は、供給源に依存して不定要素および／または様々の量の１つ以上の酸化物、例えばＭｇＯおよび／またはＢａＯを含んでもよい。質量で少なくとも８０％が、６０メッシュ、例えば８０メッシュ、例えば１００メッシュを通過するように、サンドが有利に選別される。この実施例において、加えられるＳｎＯ２は、他の成分との均一な混合を確実にするために、１０質量％のレベルのサンドと予め混合された。このバッチ材料を含むボトルをタンブラーに取り付け、バッチ材料を混合して均一なバッチを作製し柔らかい凝集体を粉砕した。混合されたバッチを１８００ｃｃの白金るつぼに移し、高温セラミックのバッカー（ｂａｃｋｅｒ）中に配置した。バッカー中の白金を、１６３０℃の温度で空運転中のグロ−バー（ｇｌｏ−ｂａｒ）加熱炉に入れた。１６時間後、るつぼ＋バッカーを取り出し、ガラス溶融物を鋼板のような冷たい表面上に注いでパティを形成し、その後６４０℃の温度で保持されたアニーラに移した。ガラスパティを２時間アニーラの温度に保ち、その後１分間に１℃の速度で室温に冷却した。
【００８６】
表３、表４、表５、表６、表７、表８、表９、表１０、表１１、および表１２は、本発明の実施の形態による、上記の実施例に従って作製された例示的なガラスを示す。いくつかの例示的ガラスについての特性データもまた、表３、表４、表５、表６、表７、表８、表９、表１０、表１１、および表１２に示される。表中、Ｔｓｔｒ（℃）は、粘度がビームベンディングまたはファイバ伸長により測定されて１０１４．７Ｐ（１０１３．７Ｐａ・ｓ）に等しい場合の温度である歪み点である。Ｔａｎｎ（℃）は、粘度がビームベンディングまたはファイバ伸長により測定されて１０１３．１８Ｐ（１０１２．１８Ｐａ・ｓ）に等しい場合の温度である焼きなまし点である。Ｔｓ（℃）は、粘度がビームベンディングまたはファイバ伸長により測定されて１０７．６Ｐ（１０６．６Ｐａ・ｓ）に等しい場合の温度である軟化点である。表中のα（１０−７／℃）またはａ（１０−７／℃）は、測定に依存して０から３００℃までまたは２５から３００℃までの寸法変化の量である熱膨張係数（ＣＴＥ）である。ＣＴＥは通常ディラトメトリーにより測定される。ρ（ｇ／ｃｃ）は、アルキメデス法（ＡＳＴＭ Ｃ６９３）により測定される密度である。Ｔ２００（℃）は、２００ポアズ（Ｐ）（２０Ｐａ・ｓ）の温度である。これは、溶融物の粘度が、同軸シリンダ粘度計を使用するＨＴＶ（高温粘度）測定により測定されて２００Ｐ（２０Ｐａ・ｓ）の場合の温度である。Ｔｌｉｑ（℃）は、液相温度である。これは、標準勾配ボート液相測定において最初の結晶が観察される温度である。通常、このテストは７２時間行われるが、２４時間に短くして精度を犠牲にして処理能力を増加してもよい（より短いテストは液相粘度を過小評価し得る）。ηｌｉｑ（℃）は、液相粘度である。これは、液相温度に対応する溶融物の粘度である。
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
【表１０】
【表１１】
【表１２】
【００８７】
本発明の原理および範囲を逸脱せずに、本発明に様々の変更および変化が可能であることが当業者に明らかであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内に基づくものであれば本発明の変更および変化を含むことが意図される。
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２００９年７月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／２２８、２９０号、２００９年１１月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／２６３，９３０号、２０１０年５月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／３４７，５８９号、および２０１０年７月２１日に出願された米国特許出願第１２／８４０７５４号に優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明の実施の形態は、概してナトリウム含有ガラスに関し、より詳細には、フォトクロミック、エレクトロクロミック、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）照明、または光電池用途、例えば薄膜光電池に有用な、フュージョン成形可能なシリカおよびナトリウム含有ガラスに関する。
【背景技術】
【０００３】
薄膜光電池によって提供されるより高い効率性への近年の関心によって、この新しい市場のニーズに合う新しいガラス基板およびスーパーストレート（ｓｕｐｅｒｓｔｒａｔｅ）を開発するためにかなりの努力が行われてきた。薄膜光電池製造方法は通常、そりを生じずに長期間高温で処理できる基板を必要とし、これによりガラスはこれらの用途に特に適するようになる。さらに、薄膜光電池製法のいくつか（例えばＣＩＧＳ）においては、ナトリウムがガラスから堆積層中に拡散することが好ましく、これによりナトリウム含有ガラスは特定の用途にさらに所望となる。
【０００４】
既存のガラス（例えばソーダ石灰またはディスプレイ組成）は、この分野において著しく高い効率性を示すものとして使用されてきたが、他の用途に設計された任意のガラスは問題を有しながら使用されてきた。例えば、ソーダ石灰ガラスは、安く、容易に利用できるナトリウム含有基板を提供するが、その低い歪み点によって、薄膜光電池製法を最高の効率に達するより高温の処理での使用が大幅に抑制される。
【０００５】
ディスプレイ用途に設計されたガラスの使用により、必要な高歪み点が提供されるが、これらのガラスの熱膨張係数（ＣＴＥ）はしばしば低過ぎて、光電池膜とのＣＴＥのミスマッチにより、大きい光電池パネルを確実に構築することができない。さらに、ディスプレイ用途に設計された多くのガラスは、意図的にアルカリを含まず、ガラスからのナトリウム拡散を所望とする薄膜光電池用途に有用でなくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
いくつかの薄膜光電池用途において、高い歪み点および高いＣＴＥを有するナトリウム含有ガラスシートを有することが有利であろう。さらに、最適の表面特性を有するフラットシートへ処理するようフュージョン成形可能な、高い歪み点および高いＣＴＥを有するナトリウム含有ガラスを有することが有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
例えば薄膜光電池用途に有用な、フュージョン成形可能で、高歪み点のナトリウム含有アルミノシリケートおよびボロアルミノシリケートガラスの組成範囲がここに記載される。より詳細には、これらのガラスは、セル効率の最適化に必要なナトリウムが基板ガラスに由来する、銅インジウムガリウムジセレニド（ＣＩＧＳ）光電池モジュールでの使用に好都合な材料である。現在のＣＩＧＳモジュール基板は通常、フロート法により製造されるソーダ石灰ガラスシートから作製される。しかしながら、より高い歪み点のガラス基板を使用することによって、より高い温度のＣＩＧＳ製法が可能となり、これによりセル効率が所望に改良されると考えられる。さらに、フュージョン成形されたガラスシートのより滑らかな表面によって、例えば改良された膜接着性のような追加の利点が生じるかもしれない。
【０００８】
したがって、ここに記載されるナトリウム含有ガラスは、５４０℃以上、例えば、ソーダ石灰ガラスに関して利点を提供するように５７０℃以上の歪み点および／またはフュージョン法による製造を可能とするように５０，０００ポアズ（５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度、例えば１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度により特徴付けられてもよい。基板とＣＩＧＳ層との間の熱膨張ミスマッチを避けるために、本発明のガラスは、いくつかの実施の形態により、８から９ｐｐｍ／℃までの範囲の熱膨張係数によってさらに特徴付けられる。
【０００９】
ある実施の形態は、質量パーセントで以下を含むガラスである：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１５より大きく２５パーセントまでのＡｌ２Ｏ３；
０から１５パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００１０】
別の実施の形態は、質量パーセントで以下を含むガラスである：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０．５から１４パーセント未満までのＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００１１】
別の実施の形態は、質量パーセントで以下を含むガラスを有する光電池装置である：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００１２】
本発明のさらなる特徴および利点が、以下の詳細な説明に記載され、一部はこの記載から当業者に明らかであろう、または、明細書および特許請求の範囲、並びに添付の図面に記載されるように本発明を実施することにより認識されるであろう。
【００１３】
上記の一般的な説明および以下の詳細な説明はいずれも、本発明の単なる例示であり、特許請求される発明の性質および特徴を理解するための概要または骨組みを提供することを意図することが理解されるべきである。
【００１４】
添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、本発明の１つ以上の実施の形態を示し、明細書本文と共に本発明の原理および動作を説明する作用をする。
【００１５】
本発明は、以下の詳細な説明のみから、または添付の図面と共に以下の詳細な説明から、理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、ある実施の形態による光電池装置の特徴を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の様々の実施の形態が詳細に参照される。
【００１８】
ここで用いたように、「基板」という用語は、光電池セルの構成に依存して基板またはスーパーストレートのいずれかを表すために使用できる。例えば基板は、光電池セルに組み立てられる場合に、光電池セルの光入射側である、スーパーストレートである。スーパーストレートは、太陽スペクトルの適切な波長を透過する一方で、光電池材料を衝撃および環境悪化から保護できる。さらに、複数の光電池セルを光電池モジュールに配置できる。光電池装置は、セル、モジュールまたは両方を示すことができる。
【００１９】
ここで用いたように、「隣接」という用語は、近くに存在することとして定義できる。隣接構造は、互いに物理的に接触してもしなくてもよい。隣接構造は、その間に配置される他の層および／または構造を有してもよい。
【００２０】
ある実施の形態は、質量パーセントで以下を含むガラスである：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１５より大きく２５パーセントまでのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２１】
別の実施の形態は、質量パーセントで以下を含むガラスである：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０．５から１４パーセント未満までの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２２】
別の実施の形態は、質量パーセントで以下を含むガラスを有する光電池装置である：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２３】
別の実施の形態は、質量パーセントで以下から実質的に成るガラスを有する光電池装置である：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２４】
光電池装置は、開示されるガラスの任意の実施の形態を含んでもよい。ガラスは、シートの形でもよく、光電池装置の基板またはスーパーストレートあるいは両方でもよい。
【００２５】
別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下を含む：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは実質的にＫ２Ｏを含まず、ガラスは９から１７質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２６】
別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下から実質的に成る：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは実質的にＫ２Ｏを含まず、ガラスは９から１７質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２７】
ある実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下を含む：
５０から５９パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２８】
別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下を含む：
５４から５９パーセントのＳｉＯ２；
１０から２１パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００２９】
別の実施の形態によれば、ガラスは、質量パーセントで以下を含む：
５４から５９パーセントのＳｉＯ２；
１７から２１パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３０】
別の実施の形態によれば、ガラスは、質量パーセントで以下を含む：
５２から５９パーセントのＳｉＯ２；
２０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３１】
別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下から実質的に成る：
５４から５９パーセントのＳｉＯ２；
１７から２１パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３２】
さらなる実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下を含む：
５６から５８パーセントのＳｉＯ２；
１７から２１パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３３】
別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下から実質的に成る：
５０から５９パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３４】
別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下から実質的に成る：
５２から５９パーセントのＳｉＯ２；
２０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３５】
さらに別の実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下から実質的に成る：
５６から５８パーセントのＳｉＯ２；
１７から２１パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３６】
ある実施の形態において、ガラスは、質量パーセントで以下から実質的に成る：
５４から５９パーセントのＳｉＯ２；
１０から２１パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
２から２５パーセントの総ＲＯ；
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である。
【００３７】
ある実施の形態によれば、ガラスは、５５から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５１から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５２から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５３から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５４から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５５から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５６から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５７から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５８から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば５９から７２質量パーセントのＳｉＯ２、例えば６０から７２質量パーセントのＳｉＯ２を含む。ある実施の形態において、ガラスは、５５から７２質量パーセントのＳｉＯ２を含み、１５より大きく２５質量パーセントまでのＡｌ２Ｏ３を含む。
【００３８】
ある実施の形態において、ガラスはロール可能である。ある実施の形態において、ガラスはダウンドロー可能である。ガラスは、例えば、スロットドローまたはフュージョンドローされてもよい。別の実施の形態によれば、ガラスはフロート成形されてもよい。
【００３９】
ある実施の形態によれば、ガラスは、８質量パーセント未満のＫ２Ｏ、例えば、７質量パーセント未満のＫ２Ｏ、例えば、６質量パーセント未満のＫ２Ｏ、５質量パーセント未満のＫ２Ｏ、４質量パーセント未満のＫ２Ｏ、例えば、３質量パーセント未満のＫ２Ｏを含む。いくつかの実施の形態によれば、ガラスは、実質的にＫ２Ｏを含まない、例えば、実質的にＫ２Ｏフリーである。
【００４０】
ある実施の形態によれば、ガラスは、４質量パーセント未満のＫ２Ｏを含み、またガラスは、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数を有し、１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００４１】
ある実施の形態によれば、ガラスは、４質量パーセント未満のＫ２Ｏおよび２．５質量パーセント未満のＭｇＯを有する。ある実施の形態において、ガラスは、４質量パーセント未満のＫ２Ｏおよび２．５質量パーセント未満のＭｇＯを有し、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数、および１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００４２】
開示されるガラスのいくつかの実施の形態は、高Ｎａ２Ｏ含量の利点を有し、これにより、光電池セルの製造中に堆積されたＣＩＧＳ層へより多くのＮａを供給でき、これにより今度はより高いＣＩＧＳセル効率を生じると考えられる。最後に、ＣＩＧＳ堆積／結晶化中のＮａ外方拡散は、別のアルカリの存在によってことによると妨げられるかもしれず、いくつかの実施例はＫを含まないまたは実施的に低減されたＫ２Ｏ含量を有するという事実は、さらに別の利点を提供するかもしれない。
【００４３】
ガラスはさらに、３質量パーセント以下、例えば、０から３質量パーセント、例えば、０より大きく３質量パーセントまで、例えば、１から３質量パーセントの、ＴｉＯ２、ＭｎＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｏＯ３、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＣｄＯ、ＳｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｃｌ、Ｂｒ、またはそれらの組合せをさらに含んでもよい。ある実施の形態において、ガラスは、３質量パーセント以下、例えば、０から３質量パーセント、例えば、０より大きく３質量パーセントまで、例えば、１から３質量パーセントのＴｉＯ２またはＺｒＯ２を含む。
【００４４】
上記のように、いくつかの実施の形態によれば、ガラスは、０から１０質量パーセント、例えば１から８質量パーセント、または例えば、０より大きく１０質量パーセントまでのＢ２Ｏ３、例えば、０．５から１０質量パーセントのＢ２Ｏ３、例えば１から１０質量パーセントのＢ２Ｏ３を含む。ガラスにＢ２Ｏ３を加えることにより、Ｂ２Ｏ３を含まないガラスに比較して、溶融温度が低下し、液相温度が低下し、液相粘度が増加し、機械的耐久性が改良される。
【００４５】
ある実施の形態によれば、ガラスは、０より大きく２５パーセントまでのＲＯ、例えば、０．５から２５パーセントのＲＯ、例えば、１から２５パーセントのＲＯを含み、ここでＲはアルカリ土類金属である。ある実施の形態によれば、ガラスは、１４パーセント未満のＲＯ、例えば１３パーセント以下、例えば１２パーセント以下、例えば１１パーセント以下、例えば１０パーセント以下、例えば９パーセント以下、例えば８パーセント以下のＲＯを含む。ある実施の形態において、ガラスは、０．５から１４パーセント未満までのＲＯ、例えば、０．５から１３パーセントのＲＯを含む。ある実施の形態によれば、ガラスは、２より大きく２５パーセントまでのＲＯを含み、Ｒはアルカリ土類金属である。
【００４６】
ある実施の形態によれば、ガラスは、０．５から１４パーセント未満までのＲＯを含み、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数を有し、１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００４７】
いくつかの実施の形態によれば、ガラスは、４．０質量パーセント未満のＭｇＯ、例えば、３．０質量パーセント未満のＭｇＯ、例えば、２．５質量パーセント未満のＭｇＯ、２．０質量パーセント未満のＭｇＯを含む。例えば、ガラスは、０から４質量パーセントのＭｇＯ、例えば、０より大きく４質量パーセントまでのＭｇＯ、例えば、０より大きく３質量パーセントまでのＭｇＯ、例えば、０より大きく２．５質量パーセントまでのＭｇＯ、例えば、０．２から４質量パーセントのＭｇＯ、例えば、０．２から３質量パーセントのＭｇＯ、例えば、０．２から２．５質量パーセントのＭｇＯを含んでもよい。別の実施の形態によれば、ガラスは、例えば、１から３質量パーセントのＭｇＯを含む。ガラスにＭｇＯを加えることより、溶融温度を低下させ、歪み点を上昇させてもよい。これは他のアルカリ土類（例えば、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）に比較してＣＴＥを不都合なほど低下させ得るので、他の調整を行ってＣＴＥを所望の範囲内に維持してもよい。適切な調整の例には、ＣａＯを犠牲にしたＳｒＯの増加、アルカリ酸化物濃度の増加、および小さいアルカリ酸化物（例えばＮａ２Ｏ）のより大きいアルカリ酸化物（例えばＫ２Ｏ）による一部置換が含まれる。
【００４８】
ある実施の形態によれば、ガラスは、２．５質量パーセント未満のＭｇＯを含み、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数を有し、１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００４９】
別の実施の形態によれば、ガラスは、実質的にＢａＯを含まない。例えば、ＢａＯの含有量は０．０５質量パーセント以下、例えば、０質量パーセントでもよい。
【００５０】
いくつかの実施の形態において、ガラスは、Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３、またはそれらの組合せを実質的に含まない、例えば、ガラスは０．０５質量パーセント以下のＳｂ２Ｏ３またはＡｓ２Ｏ３またはそれらの組合せを含む。例えば、ガラスは、０質量パーセントのＳｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３、またはそれらの組合せを含んでもよい。
【００５１】
いくつかの実施の形態において、ガラスは、２から４質量パーセントのＣａＯを含む。アルカリ酸化物またはＳｒＯに比較して、ＣａＯは、より高い歪み点、より低い密度、およびより低い溶融温度に寄与する。ある考えられる失透相の主成分は、特に灰長石（ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８）であり、この相は、類似のナトリウム相である、ソーダ長石（ＮａＡｌＳｉ３Ｏ８）と共に完全な固溶体を有する。高いＮａおよびＣａ含有量が単独で取られると、液相温度が受け入れがたいほど高くなり得る。しかしながら、ＣａＯについての化学的供給源は、非常に安価な材料であるソーダ石灰を、大量および低コストが要因である限り含み、通常は、ＣａＯ含有量を、他のアルカリ土類酸化物に比較して合理的に達成できるだけ高くすることが有用である。
【００５２】
いくつかの実施の形態において、ガラスは、０．２から４質量パーセントのＳｒＯ、例えば、０．５から４質量パーセント、例えば、１から４、例えば、２から４質量パーセントのＳｒＯを含んでもよい。ある実施の形態において、ガラスは、故意にバッチ処理されたＳｒＯを含まないが、他のバッチ材料中の汚染物質としてはもちろん含まれてもよい。ＳｒＯは、より高い熱膨張係数に寄与し、ＳｒＯおよびＣａＯの組成比を操作して、液相温度、およびしたがって液相粘度を改良してもよい。ＳｒＯは、歪み点の改良にはＣａＯまたはＭｇＯほど有効でなく、これらのいずれかをＳｒＯで置換すると溶融温度が上昇する傾向がある。
【００５３】
また上記のように、いくつかの実施の形態によれば、ガラスは、１０から２５パーセントのＭ２Ｏを含み、ここでＭは、アルカリ陽イオンＬｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂおよびＣｓの１つである。アルカリ陽イオンは、ＣＴＥを急激に上昇させるが、同時に歪み点を低下させ、どのように加えられるかに依存して、溶融温度を上昇させる。ＣＴＥについて最も効果のないアルカリ酸化物はＬｉ２Ｏであり、最も有効なアルカリ酸化物はＣｓ２Ｏである。上記のように、ナトリウムは本発明のガラスの考えられる失透相の１つに関与し得、一方で他の成分の調整を使用して、例えばＣａＯ／（ＣａＯ＋ＳｒＯ）比を変えてこの影響を弱めることができ、この傾向により、ナトリウムを他のアルカリで置換する、またはナトリウム単独の代わりにアルカリの混合物を使用することが有利になるかもしれない。大量および低コストが重量である場合、可能な限りアルカリ酸化物をＮａ２ＯおよびＫ２Ｏまたはそれらの混合物に限定することが所望である。
【００５４】
いくつかの実施の形態によれば、ガラスは、９から１７パーセントのＮａ２Ｏ、例えば、１０から１６パーセントのＮａ２Ｏを含む。ある実施の形態において、ガラスは、９質量パーセント以上のＮａ２Ｏ、例えば、９から１２質量パーセントのＮａ２Ｏを含む。
【００５５】
いくつかの実施の形態によれば、ガラスは、ダウンドロー可能である；すなわち、例えばガラス製造技術の当業者に知られるフュージョンドローおよびスロットドロー法のような、だがこれに限定されない、ダウンドロー法を使用して、ガラスをシートに成形できる。そのようなダウンドロー法は、イオン交換可能なフラットガラスの大規模製造で使用される。
【００５６】
ある実施の形態によれば、ガラスは、１０から３０質量パーセントのＡｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３を含む。
【００５７】
ある実施の形態によれば、ガラスは、２０から３０質量パーセントのＡｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３を含む。
【００５８】
ある実施の形態によれば、ガラスは、２１から２５質量パーセントのＡｌ２Ｏ３を含む。
【００５９】
ある実施の形態によれば、ガラスは、１０から２１質量パーセントのＡｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３を含む。
【００６０】
ある実施の形態によれば、ガラスは、１７から２１質量パーセントのＡｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３を含む。
【００６１】
ある実施の形態によれば、ガラスは、１５より大きく２５質量パーセントまでのＡｌ２Ｏ３、例えば、１６以上２５質量パーセントまで、例えば、１６から２４質量パーセントのＡｌ２Ｏ３、または例えば、１７から２５質量パーセントのＡｌ２Ｏ３、例えば、１７から２１質量パーセントのＡｌ２Ｏ３を含む。
【００６２】
ある実施の形態によれば、ガラスは、１５より大きく２５質量パーセントまでのＡｌ２Ｏ３を含み、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数、および１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００６３】
ある実施の形態によれば、ガラスは、１５より大きく２５パーセントまでのＡｌ２Ｏ３を含み、０．５から１４パーセント未満までのＲＯを含む。ある実施の形態において、ガラスは、１５より大きく２５パーセントまでのＡｌ２Ｏ３、０．５から１４パーセント未満までのＲＯを含み、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数、および１３０，０００ポアズ（１３，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００６４】
ある実施の形態によれば、ガラスは、以下を含む：
９から１２パーセントのＮａ２Ｏ；
２から８パーセントのＫ２Ｏ；
２から８パーセントのＣａＯ；
２から４パーセントのＳｒＯ；および
１から３パーセントのＭｇＯ。
【００６５】
フュージョンドロー法は、溶融ガラス原材料を受け入れるためのチャンネルを有するドローイングタンクを使用する。チャンネルは、チャンネルの両側にチャンネルの長さに沿って頂部で開く堰を有する。チャンネルに溶融材料が充填されると、溶融ガラスは堰から溢れる。重力により、溶融ガラスはドローイングタンクの外表面を下に流れる。これらの外表面は、下方および内側に伸長し、ドローイングタンクの下の端部で連結する。２つの流動ガラス表面は、この端部で一緒になり、融合して単一の流動シートを形成する。フュージョンドロー法は、チャンネルを超えて流動する２つのガラス膜が互いに融合するので、生じるガラスシートのいずれの外表面も装置の任意の部分に接触しないという利点を提供する。したがって、表面特性はそのような接触により影響を受けない。
【００６６】
スロットドロー法は、フュージョンドロー法と別個である。ここでは、溶融原材料ガラスがドローイングタンクに供給される。ドローイングタンクの底は、スロットの長さに伸長するノズルを有するオープンスロットを有する。溶融ガラスは、スロット／ノズルを通って流れ、それを通じて連続的なシートとして下方におよびアニーリング領域中にドローされる。フュージョンドロー法と比較して、スロットドロー法は、フュージョンドロー法におけるように２つのシートが一緒に融合されるのでなく、単一のシートのみがスロットを通してドローされるので、より薄いシートを提供する。
【００６７】
ダウンドロー法に適合するために、ここに記載されるアルミノボロシリケートガラスは、高い液相粘度を有する。ある実施の形態において、ガラスは、５０，０００ポアズ（５，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば、２００，０００ポアズ（２０，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば、２５０，０００ポアズ（２５，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば、３００，０００ポアズ（３０，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば、３５０，０００ポアズ（３５，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば、４００，０００ポアズ（４０，０００Ｐａ・ｓ）以上、例えば、５００，０００ポアズ（５０，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。いくつかの例示的なガラスの液相粘度は、液相温度と軟化点との間の差異と密接な相関関係があり得る。
【００６８】
ある実施の形態において、ガラスは、５３５℃以上の歪み点、例えば、５４０℃以上、例えば、５６０℃以上の歪み点、例えば、５７０℃以上の歪み点、例えば、５８０℃以上の歪み点を有する。いくつかの実施の形態において、ガラスは、５０×１０−７以上、例えば、６０×１０−７以上、例えば、７０×１０−７以上、例えば、８０×１０−７以上の熱膨張係数を有する。ある実施の形態において、ガラスは、５０×１０−７から９０×１０−７までの熱膨張係数を有する。
【００６９】
ある実施の形態において、ガラスは、５３５℃以上の歪み点、５０×１０−７以上の熱膨張係数を有し、１５０，０００ポアズ（１５，０００Ｐａ・ｓ）以上の液相粘度を有する。ある実施の形態において、これらの特性を有するガラスは、フュージョン成形可能である。
【００７０】
ある実施の形態において、ガラスは、５０×１０−７以上の熱膨張係数および５３５℃以上の歪み点を有する。ある実施の形態において、ガラスは、５０×１０−７以上の熱膨張係数および５４０℃以上の歪み点を有する。ある実施の形態において、ガラスは、６０×１０−７以上の熱膨張係数および５６０℃以上の歪み点を有する。ある実施の形態において、ガラスは、６０×１０−７以上の熱膨張係数および５８０℃以上の歪み点を有する。ある実施の形態において、ガラスは、５０×１０−７以上の熱膨張係数および５７０℃以上の歪み点を有する。ある実施の形態において、ガラスは、７０×１０−７以上の熱膨張係数および５７０℃以上の歪み点を有する。記載されるガラスの実施の形態は、開示される範囲内の特性の様々な組合せを有してもよい。可能な組合せの全てがここに記載されるのではないことを理解すべきである。
【００７１】
ある実施の形態によれば、ガラスは、アルカリイオンの１つ以上の塩を含む塩浴中でイオン交換される。ガラスは、機械的特性を変えるためにイオン交換されてもよい。例えば、リチウムまたはナトリウムのようなより小さいアルカリイオンを、ナトリウム、カリウム、ルビジウムまたはセシウムのような１つ以上のより大きいアルカリイオンを含有する溶融塩中でイオン交換してもよい。歪み点よりずっと低い温度で十分な時間行った場合、拡散特性は、より大きいアルカリが塩浴からガラス表面中に移動し、より小さいイオンがガラスの内部から塩浴中に移動する形を作るであろう。サンプルが除去されると、表面は圧縮を受け、損傷に対して強化された強靭性を生じる。そのような強靭性は、雹にさらされる光電池グリッドのように、悪環境条件にガラスがさらされる場合に所望かもしれない。すでにガラス中に存在する大きいアルカリもまた、塩浴中でより小さいアルカリに交換されてもよい。これが歪み点に近い温度で行われる場合、およびガラスが除去されその表面が高温に急速に再加熱され急速に冷却される場合、ガラスの表面は、熱的焼き戻しにより生じる相当の圧縮応力を示すであろう。これによりまた、悪環境条件に対する保護が提供されるであろう。任意の一価陽イオンを、銅、銀、タリウム等を含むガラス中にすでに存在するアルカリに交換してもよく、これらはまた、照明のための導入色または光捕獲のための高屈折率の層のような最終用途に潜在的価値のある特性を提供する。
【００７２】
別の実施の形態によれば、ガラスは、フロート成形ガラスの技術において既知のようにフロート成形してもよい。
【００７３】
ある実施の形態において、ガラスは、シートの形である。シートの形のガラスは、熱的に焼き戻してもよい。
【００７４】
ある実施の形態において、有機発光ダイオード装置は、シートの形のガラスを含む。
【００７５】
ある実施の形態によれば、ガラスは透明である。ある実施の形態によれば、ガラスシートは透明である。
【００７６】
図１は、ある実施の形態による光電池装置の特徴１００の説明図である。ある実施の形態において、光電池装置はシートの形のガラスを含む。光電池装置は、例えば、基板および／またはスーパーストレートとして、１つ以上のガラスシートを含んでもよい。ある実施の形態において、光電池装置は、基板および／またはスーパーストレートとしてガラスシート１０、基板に隣接して配置される導電材料１２、および導電材料に隣接する活性光電池媒体１６を含む。ある実施の形態において、活性光電池媒体は、銅インジウムガリウムジセレニド（ＣＩＧＳ）層を含む。ある実施の形態において、活性光電池媒体は、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）層を含む。ある実施の形態において、活性光電池媒体は、ＣＩＧＳ層を含む。ある実施の形態において、活性光電池媒体は、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）層である。
【００７７】
ある実施の形態によれば、光電池装置はさらに、スーパーストレートまたは基板と活性光電池媒体との間に配置されたバリヤ層１４を含む。ある実施の形態において、光電池装置はさらに、スーパーストレートまたは基板と酸化物透明導電（ＴＣＯ）層との間にまたはそれらに隣接して配置されるバリヤ層を含み、ここでＴＣＯ層は活性光電池媒体とバリヤ層との間にまたはそれらに隣接して配置される。ＴＣＯは、ＣｄＴｅ機能層を含む光電池装置中に存在してもよい。ある実施の形態において、バリヤ層は直接ガラス上に配置される。バリヤ層は、ガラスから装置の他の層中への、例えば活性光電池媒体中へのアルカリイオンの移動に影響し得る、例えば、移動を増加、減少、または計量し得る。
【００７８】
ある実施の形態において、ガラスシートは透明である。ある実施の形態において、基板および／またはスーパーストレートとしてのガラスシートは透明である。
【００７９】
いくつかの実施の形態によれば、ガラスシートは、４．０ｍｍ以下、例えば、３．５ｍｍ以下、例えば、３．２ｍｍ以下、例えば、３．０ｍｍ以下、例えば、２．５ｍｍ以下、例えば、２．０ｍｍ以下、例えば、１．９ｍｍ以下、例えば、１．８ｍｍ以下、例えば、１．５ｍｍ以下、例えば、１．１ｍｍ以下、例えば、０．５ｍｍから２．０ｍｍ、例えば、０．５ｍｍから１．１ｍｍ、例えば、０．７ｍｍから１．１ｍｍの厚さを有する。これらは例示的な厚さであるが、ガラスシートは、０．１ｍｍから４．０ｍｍ以下までの範囲の少数位を含む任意の数値の厚さを有してもよい。
【００８０】
ある実施の形態において、エレクトロクロミック装置は、シートの形のガラスを含む。エレクトロクロミック装置は、例えば、エレクトロクロミック窓でもよい。ある実施の形態において、エレクトロクロミック窓は、単一、二重または三重窓ガラスのような１つ以上のガラスシートを含む。
【００８１】
本発明のフュージョン成形可能なガラスは、その比較的高い歪み点によって、ＣＩＧＳ光電池モジュールのための有利な基板材料を示す。フュージョン法により作製される場合、フロートガラスのものに比較して優れた表面の性質によって、光電池モジュール作製法がさらに改良され得る。本発明の有利な実施の形態は、４００，０００ポアズ（４０，０００Ｐａ・ｓ）を超える液相粘度により特徴づけられ、それによって比較的厚いガラスシートの製造が可能となり、これはあるモジュール製造者にとって有利かもしれない。
【実施例】
【００８２】
以下は、表１に示されるような、本発明のある実施の形態による例示的なガラスのサンプルを製造する方法の例である。この組成は、表３に示される実施例番号１に対応する。
【表１】
【００８３】
いくつかの実施の形態において、ある不定要素が無視できない濃度で存在するので、総量を１００％に至るまで加えない。
【００８４】
表２に示されるようなバッチ材料の重さを量り、４リットルプラスチック容器に加えた：
【表２】
【００８５】
バッチ中で、石灰石は、供給源に依存して不定要素および／または様々の量の１つ以上の酸化物、例えばＭｇＯおよび／またはＢａＯを含んでもよい。質量で少なくとも８０％が、６０メッシュ、例えば８０メッシュ、例えば１００メッシュを通過するように、サンドが有利に選別される。この実施例において、加えられるＳｎＯ２は、他の成分との均一な混合を確実にするために、１０質量％のレベルのサンドと予め混合された。このバッチ材料を含むボトルをタンブラーに取り付け、バッチ材料を混合して均一なバッチを作製し柔らかい凝集体を粉砕した。混合されたバッチを１８００ｃｃの白金るつぼに移し、高温セラミックのバッカー（ｂａｃｋｅｒ）中に配置した。バッカー中の白金を、１６３０℃の温度で空運転中のグロ−バー（ｇｌｏ−ｂａｒ）加熱炉に入れた。１６時間後、るつぼ＋バッカーを取り出し、ガラス溶融物を鋼板のような冷たい表面上に注いでパティを形成し、その後６４０℃の温度で保持されたアニーラに移した。ガラスパティを２時間アニーラの温度に保ち、その後１分間に１℃の速度で室温に冷却した。
【００８６】
表３、表４、表５、表６、表７、表８、表９、表１０、表１１、および表１２は、本発明の実施の形態による、上記の実施例に従って作製された例示的なガラスを示す。いくつかの例示的ガラスについての特性データもまた、表３、表４、表５、表６、表７、表８、表９、表１０、表１１、および表１２に示される。表中、Ｔｓｔｒ（℃）は、粘度がビームベンディングまたはファイバ伸長により測定されて１０１４．７Ｐ（１０１３．７Ｐａ・ｓ）に等しい場合の温度である歪み点である。Ｔａｎｎ（℃）は、粘度がビームベンディングまたはファイバ伸長により測定されて１０１３．１８Ｐ（１０１２．１８Ｐａ・ｓ）に等しい場合の温度である焼きなまし点である。Ｔｓ（℃）は、粘度がビームベンディングまたはファイバ伸長により測定されて１０７．６Ｐ（１０６．６Ｐａ・ｓ）に等しい場合の温度である軟化点である。表中のα（１０−７／℃）またはａ（１０−７／℃）は、測定に依存して０から３００℃までまたは２５から３００℃までの寸法変化の量である熱膨張係数（ＣＴＥ）である。ＣＴＥは通常ディラトメトリーにより測定される。ρ（ｇ／ｃｃ）は、アルキメデス法（ＡＳＴＭ Ｃ６９３）により測定される密度である。Ｔ２００（℃）は、２００ポアズ（Ｐ）（２０Ｐａ・ｓ）の温度である。これは、溶融物の粘度が、同軸シリンダ粘度計を使用するＨＴＶ（高温粘度）測定により測定されて２００Ｐ（２０Ｐａ・ｓ）の場合の温度である。Ｔｌｉｑ（℃）は、液相温度である。これは、標準勾配ボート液相測定において最初の結晶が観察される温度である。通常、このテストは７２時間行われるが、２４時間に短くして精度を犠牲にして処理能力を増加してもよい（より短いテストは液相粘度を過小評価し得る）。ηｌｉｑ（℃）は、液相粘度である。これは、液相温度に対応する溶融物の粘度である。
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
【表１０】
【表１１】
【表１２】
【００８７】
本発明の原理および範囲を逸脱せずに、本発明に様々の変更および変化が可能であることが当業者に明らかであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内に基づくものであれば本発明の変更および変化を含むことが意図される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスであって、質量パーセントで以下：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１５より大きく２５パーセントまでのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
を含み、
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、前記ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である、
ことを特徴とするガラス。
【請求項２】
前記ガラスが、２．５質量パーセント未満のＭｇＯを含むことを特徴とする請求項１記載のガラス。
【請求項３】
前記ガラスが、４質量パーセント未満のＫ２Ｏを含むことを特徴とする請求項１記載のガラス。
【請求項４】
前記ガラスが、０．５から１４質量パーセント未満までのＲＯを含むことを特徴とする請求項１記載のガラス。
【請求項５】
ガラスであって、質量パーセントで以下：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０．５から１４パーセント未満までの総ＲＯ；
を含み、
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、前記ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である、
ことを特徴とするガラス。
【請求項６】
前記ガラスが、２．５質量パーセント未満のＭｇＯを含むことを特徴とする請求項５記載のガラス。
【請求項７】
ガラスを含む光電池装置であって、該ガラスが、質量パーセントで以下：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
を含み、
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、前記ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である、
ことを特徴とする光電池装置。
【請求項８】
前記ガラスが、シートの形であり、基板またはスーパーストレートであることを特徴とする請求項７記載の光電池装置。
【請求項９】
前記基板またはスーパーストレートに隣接して、銅インジウムガリウムジセレニドまたはテルル化カドミウムを含む活性光電池媒体を含むことを特徴とする請求項８記載の光電池装置。
【請求項１０】
前記活性光電池媒体と前記基板またはスーパーストレートとの間にバリヤ層を含むことを特徴とする請求項９記載の光電池装置。
【請求項１】
ガラスであって、質量パーセントで以下：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１５より大きく２５パーセントまでのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
を含み、
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、前記ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である、
ことを特徴とするガラス。
【請求項２】
前記ガラスが、２．５質量パーセント未満のＭｇＯを含むことを特徴とする請求項１記載のガラス。
【請求項３】
前記ガラスが、４質量パーセント未満のＫ２Ｏを含むことを特徴とする請求項１記載のガラス。
【請求項４】
前記ガラスが、０．５から１４質量パーセント未満までのＲＯを含むことを特徴とする請求項１記載のガラス。
【請求項５】
ガラスであって、質量パーセントで以下：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０．５から１４パーセント未満までの総ＲＯ；
を含み、
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、前記ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である、
ことを特徴とするガラス。
【請求項６】
前記ガラスが、２．５質量パーセント未満のＭｇＯを含むことを特徴とする請求項５記載のガラス。
【請求項７】
ガラスを含む光電池装置であって、該ガラスが、質量パーセントで以下：
５０から７２パーセントのＳｉＯ２；
１０から２５パーセントのＡｌ２Ｏ３；
０から１０パーセントのＢ２Ｏ３；
１０から２５パーセントの総Ｍ２Ｏ；および
０より大きく２５パーセントまでの総ＲＯ；
を含み、
ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選択されるアルカリ金属であり、前記ガラスは少なくとも９質量パーセントのＮａ２Ｏを含み、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａおよびＳｒから選択されるアルカリ土類金属である、
ことを特徴とする光電池装置。
【請求項８】
前記ガラスが、シートの形であり、基板またはスーパーストレートであることを特徴とする請求項７記載の光電池装置。
【請求項９】
前記基板またはスーパーストレートに隣接して、銅インジウムガリウムジセレニドまたはテルル化カドミウムを含む活性光電池媒体を含むことを特徴とする請求項８記載の光電池装置。
【請求項１０】
前記活性光電池媒体と前記基板またはスーパーストレートとの間にバリヤ層を含むことを特徴とする請求項９記載の光電池装置。
【図１】
【公表番号】特表２０１３−５００２２９（Ｐ２０１３−５００２２９Ａ）
【公表日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２１８２３（Ｐ２０１２−５２１８２３）
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４３０２７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０１１６６７
【国際公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（３９７０６８２７４）コーニング インコーポレイテッド (1,222)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４３０２７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０１１６６７
【国際公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（３９７０６８２７４）コーニング インコーポレイテッド (1,222)
【Ｆターム（参考）】
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