JP2001173169A

JP2001173169A - 透明基板を用いた低反射性の屋根および外壁部材

Info

Publication number: JP2001173169A
Application number: JP35517599A
Authority: JP
Inventors: Akira Fujisawa; 章藤沢; Masahiro Hirata; 昌宏平田; Hodaka Norimatsu; 穂高乗松
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2001-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】住宅の屋根や壁面用に使われる光入射面から
の反射率が低く、反射ぎらつきの少ない、生産性に優れ
た住宅の屋根や壁面用の部材を提供する。【解決手段】光線が入射する側と反対側の透明基板の
一方の主表面上に、透明導電膜、光電変換素子および裏
面電極が順に積層された屋根および外壁部材において、
前記透明基板と透明導電膜との間に少なくとも２層より
なる透明中間膜が形成されている屋根および外壁部材を
作る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも２層の
膜が形成された透明基板を用いた屋根および外壁の部材
に関するものである。さらに詳しくは、光入射側の反射
率が低減されることで、反射のぎらつきが抑制された屋
根および外壁の部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エネルギー特に電気エネルギーの
需要は増加している。石油や石炭を利用した火力発電
は、将来原燃料の枯渇の問題から、またウラン等を利用
した原子力発電は、昨今大きな問題となっている環境問
題等から、新たな発電所の建設は容易でない。

【０００３】そこで太陽光発電を初めとする新エネルギ
ーにより電力不足を補うことが政府によって検討されて
いる。国土の狭い日本においては、住宅の屋根や壁面に
太陽電池を設置した太陽光発電がメインとして計画され
た。今までは、こういった電力用の太陽電池としては、
結晶シリコンあるいは多結晶シリコンによるものが用い
られてきた。しかし大量に太陽電池を製造するとなる
と、原料となるシリコンが不足するという問題が懸念さ
れる。そこで、結晶シリコンあるいは多結晶シリコン太
陽電池に比べて、原料シリコンの使用量が少ない非晶質
シリコン太陽電池を使用することが検討されている。

【０００４】ところで、従来非晶質シリコン太陽電池
は、電卓や時計の電源に多く用いられてきた。これらの
装置用の太陽電池は住宅の屋根等の屋外でなくまた小面
積で十分なため、太陽電池の光入射面からの反射のぎら
つき等はほとんど問題となっていなかった。

【０００５】しかし、住宅の屋根や壁面に使用した場合
には、大面積となり目に付きやすく太陽光線の反射によ
る近隣の住居への光害が問題となる。特に北隣の住居の
窓が、太陽電池の設置位置よりも高い場合、この北隣の
住人に大いなる不快感を与えることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
有していた前述の欠点を解決すべくなされたものであっ
て、住宅の屋根や壁面用に使われる光入射面からの反射
率が低く、反射ぎらつきの少ない、生産性に優れた光起
電力機能を有する住宅の屋根や壁面用の部材を提供する
ことを目的とする。前述したように太陽電池等の光起電
力素子を屋根や外壁部材として用いることが、近年多く
なってきたが、このような用途に用いた場合には、光起
電力素子としての変換効率等の特性のみならず外観およ
び近隣への反射光の影響が大きな問題となるが、こうい
った問題はほとんど解決されていないのが現状である。
太陽電池等の光起電力素子において、いわゆる無反射条
件に従った被膜を光入射側に成膜することで、光起電力
素子の変換効率を高めることは古くから知られた技術で
ある。ただし、この場合においては変換効率の向上を目
的としているため、反射率が最低となる波長は光起電力
素子の分光感度が最大となるところに合わせられてい
た。つまり特定の波長の反射率を低減させたものであっ
て、全体の波長の反射率を低下させたものではなかっ
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、前述
の課題を解決すべくなされたものであり、請求項１記載
の発明は、光線が入射する側と反対側の透明基板の一方
の主表面上に、透明導電膜、光電変換素子および裏面電
極が順に積層された屋根および外壁部材において、、前
記透明基板と透明導電膜との間に少なくとも２層よりな
る透明中間膜が形成されている屋根および外壁部材であ
る。請求項２に記載の発明は、透明中間膜が屈折率と膜
厚を調整することで、透明中間膜がない場合よりも、光
線が入射する側からの平均反射率および反射干渉色が低
減されている屋根および外壁部材である。請求項３に記
載の発明は、前記透明基板の光線が入射するもう一方の
主表面上に少なくとも１層よりなる透明被膜が形成され
ている屋根および外壁部材である。請求項４に記載の発
明は、透明被膜が屈折率と膜厚を調整することで、透明
被膜がない場合よりも、光線が入射する側からの平均反
射率が低減されている屋根および外壁部材である。請求
項５に記載の発明は、透明基板の光線が入射する側が、
入射光が乱反射するように防眩処理が施されている屋根
および外壁部材である。請求項６に記載の発明は、透明
中間膜が、透明基板側に１．７〜２．５の屈折率、５〜
５０ｎｍの膜厚である第１の透明中間膜、その上に１．
４５〜１．８の屈折率、５〜５０ｎｍの膜厚である第２
の透明中間膜で、かつ、前記第１の透明中間膜の屈折率
が前記第２の透明中間膜の屈折率よりも大きい被膜であ
る屋根および外壁部材である。請求項７に記載の発明
は、透明被膜が、実質的に１．２〜１．４５の屈折率、
５０〜２００ｎｍの膜厚である被膜である屋根及び外壁
部材である。請求項８に記載の発明は、透明被膜が、透
明基板側の透明被膜の屈折率が１．６〜２．０、膜厚が
５０〜２００nmで、その上に形成された透明被膜の屈折
率が１．２５〜１．８、膜厚が３０〜１５０nmの２層の
被膜である屋根および外壁部材である。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。上記のよ
うに本発明者は、透明基板と透明導電膜の間に透明中間
膜を形成することにより、光線入射側からの平均反射率
および反射干渉色が低減され、透明基板の光入射側に透
明被膜を形成した場合に、光入射側の可視光全域の反射
率が低減され、光起電力素子の変換効率が向上するとと
もに、光入射側からの反射のぎらつきが大きく低減され
る。この光起電力素子である太陽電池を住居の屋根に設
置した場合、反射光害が減り、反射光から受ける不快感
を少なくすることが可能であることを見いだした。さら
に、反射によるぎらつきをなお一層低減するために、光
入射側の透明基板の表面に防眩処理を施すのが好まし
い。

【０００９】これを実現するための透明中間膜は、透明
基板側に１．７〜２．５の屈折率、５〜５０ｎｍの膜厚
である第１の透明中間膜、その上に１．４５〜１．８の
屈折率、５〜５０ｎｍの膜厚である第２の透明中間膜を
用いた少なくとも２層構成であり、前記第１の透明中間
膜の屈折率が前記第２の透明中間膜の屈折率よりも大き
い被膜である。

【００１０】屈折率1.45〜1.8の薄膜としては、酸化シ
リコン、炭素や窒素を含んだ酸化シリコン、酸化アル
ミニウム、シリコンやアルミニウムを主体とした金属酸
化物膜などが挙げられる。成膜が容易に行えるという観
点から判断すると、後述するＣＶＤ法を用いる場合で
は、酸化シリコン、炭素や窒素を含んだ酸化シリコン、
および酸化アルミニウムが好ましい。

【００１１】屈折率1.8〜2.5の薄膜としては、酸化錫、
酸化インジウム、酸化亜鉛および酸化チタンなどが挙げ
られるが、ＣＶＤ法では、入手が容易な、成膜が容易
な、および比較的安価な原料といった点から酸化錫ある
いは酸化チタンが好ましい。

【００１２】これら透明中間膜の膜厚は前記を外れて薄
すぎると、透明基板上に均一な成膜が行われず、反射率
低減効果が得られなかったりする。逆に前記を外れて厚
くすると、反射干渉色が低減されないのみならず、原料
を多く必要として製造コストが高くなる、また成膜速度
が遅くなって時間がかかり、生産性が悪くなって製造コ
ストが高くなるといった問題が生じる。従って、透明中
間膜の膜厚は５〜５０ｎｍが好ましい。

【００１３】前記透明中間膜の膜厚の範囲内で、前記第
１の透明中間膜の屈折率を前記第２の透明中間膜の屈折
率よりも大きくする理由は、反射干渉色を低減するため
である。

【００１４】次に、屈折率１．２〜１．４５の透明被膜
はポーラスな酸化シリコンおよび酸化シリコンを主体と
する被膜が挙げられ、好ましい厚さは、５０〜２００ｎ
ｍである。この理由は、５０ｎｍ未満であると反射低減
の効果がほとんどなく、２００ｎｍを越えると太陽電池
に有効な波長での反射低減の効果が少なくなり、また生
産性が悪くなり、製造コストが高くなる為である。この
反射低減層である透明被膜は２層以上の多層膜によって
形成してもよく、この場合、反射率を低減させるため
に、透明基板側の透明被膜の屈折率が、その上に形成さ
れた透明被膜の屈折率よりも大きくすることが好まし
い。

【００１５】ここでそれぞれの被膜層の屈折率にあった
それぞれの膜厚を調整することが必要となるが、透明被
膜の屈折率が１．６〜２．０、膜厚が５０〜２００nm
で、その上に形成された透明被膜の屈折率が１．２５〜
１．８、膜厚が３０〜１５０nmであることが望ましい。

【００１６】屈折率が１．６〜２．０の透明被膜として
は、例えば酸化チタン、酸化錫、酸化アルミニウム、酸
化シリコンを主体とする被膜およびこれらの混合被膜が挙げ
られる。屈折率が１．２５〜１．８の透明被膜として
は、これら酸化物特に酸化シリコンおよび酸化アルミニウム
および、これらの混合被膜において酸化シリコンおよび
酸化アルミニウムの比率が高いものおよびポーラスな酸
化シリコン被膜等が挙げられる。

【００１７】前記透明基板としては透明樹脂等も考えら
れるが、太陽電池を住宅の屋根等に用いる場合には、耐
火性や耐久性及び耐衝撃性等の点からガラス板が望まし
い。

【００１８】また透明導電膜としては、フッ素、塩素あ
るいはアンチモンが添加された酸化錫、錫が添加された
酸化インジウム、アルミニウムあるいはインジウムが添
加された酸化亜鉛などが挙げられるが、ＣＶＤ法での成
膜原料の問題から酸化錫を用いるのが好ましい。更に
は、フッ素、塩素およびアンチモンから選ばれる少なく
とも１つを含む酸化錫が好ましい。

【００１９】またこれらの薄膜の形成方法としては、各
金属や各金属酸化物を使った真空蒸着法、スパッタリン
グ法、イオンプレーティング法などのいわゆる物理的方
法や、各金属化合物のガス状の蒸気を加熱したガラス基
板に吹きつけて成膜する化学気相法（ＣＶＤ法）や、各
金属化合物を溶解させた溶液の液滴を加熱したガラス基
板に吹きつけるスプレー法や、金属化合物からなる粉体
を噴霧させる粉末スプレー法などのいわゆる化学的方法
が挙げられる。

【００２０】これらのうち物理的方法による成膜は、膜
厚の均一性には優れているものの、切断されたガラスを
洗浄して真空装置において成膜させるという点から量産
性に難がある。またガラス基板の大型化への対応という
点から、化学的方法の方が優れている。

【００２１】また、化学的方法のうちスプレー法は、方
法が簡便であるため安価に成膜が行えるという利点があ
る。しかし、吹きつける液滴の制御や、反応生成物及び
未分解生成物などの排気されるべき生成物の制御が難し
いため、膜厚の均一性が得にくい。さらにガラスの歪も
大きくなる等の欠点を有している。以上より、透明導電
膜や透明薄膜の製法としては、ＣＶＤ法の方が適してい
る。

【００２２】ＣＶＤ法で各金属酸化物膜を形成する場
合、一般に５００ｍｍ角程度に切断されたガラス基板を
加熱し、ガス状の金属化合物を吹きつけて成膜してい
る。しかし最近では、こういった各種の薄膜が形成され
た透明導電膜付きガラス基板を非晶質太陽電池用として
住宅の屋根等に用いる場合、そのガラス基板をさらに大
きくする必要が生じてきている。

【００２３】大面積の切断されたガラス基板を加熱し
て、ガス状金属化合物を吹きつけて成膜するとなると、
加熱にさいして熱エネルギーを多く必要とする。このた
め大面積の透明導電膜形成ガラス基板を得る場合には、
ガラス成形時の熱エネルギーを利用して、高温ガラスリ
ボン上でＣＶＤ法により連続で成膜を行うことが、製造
コスト及び品質等の面から望ましい。

【００２４】ＣＶＤ法で形成されるシリコン酸化物のシ
リコン原料としては、モノシラン、ジシラン、トリシラ
ン、モノクロロシラン、ジクロロシラン、1,2-ジメチル
シラン、1,1,2-トリメチルジシラン、1,1,2,2-テトラメ
チルジシランなどが、酸化剤としては、酸素、水蒸気、
乾燥空気、二酸化炭素、一酸化炭素、二酸化窒素などが
挙げられる。

【００２５】また、シランを使用した場合にガラス表面
に達するまでの酸化を防止する目的と、得られる酸化シ
リコン膜の屈折率制御のため、エチレン、アセチレン、
トルエン等の不飽和炭化水素ガスを添加してもかまわな
い。

【００２６】アルミニウム酸化物のアルミニウム原料と
しては、トリメチルアルミニウム、アルミニウムトリイ
ソプロポキサイド、塩化ジエチルアルミニウム、アルミ
ニウムアセチルアセトネート、塩化アルミニウムなどが
挙げられる。

【００２７】ＣＶＤ法で形成される酸化チタンのチタン
原料としては、四塩化チタン、チタンイソプロポキシド
などが挙げられる。

【００２８】ＣＶＤ法に使われる錫化合物原料として
は、四塩化錫、ジメチル錫ジクロライド、ジブチル錫ジ
クロライド、テトラブチル錫、テトラメチル錫、ジオク
チル錫ジクロライド、モノブチル錫トリクロライドなど
が、酸化錫を得るための酸化剤としては、酸素、水蒸
気、乾燥空気などが挙げられる。

【００２９】また、酸化錫の導電性を増加させるため
に、フッ化水素、トリフルオロ酢酸、ブロモトリフルオ
ロメタン、クロルジフルオロメタンなどによるフッ素の
添加や、五塩化アンチモン、三塩化アンチモンなどによ
るアンチモンの添加等が行われる。

【００３０】なお、上記元素の他に諸特性を改善するた
めに、シリコン、アルミニウム、亜鉛、銅、インジウ
ム、ビスマス、ガリウム、ホウ素、バナジウム、マンガ
ン、ジルコニウム等を、シート抵抗があまり大きくなら
ない範囲で適宜添加してもよい。

【００３１】透明導電膜である酸化錫被膜と、透明基板
の間に形成される酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜
等は、ガラス中のナトリウムが酸化錫被膜に侵入して導
電性を低下させるのを防止する目的（いわゆるアルカリ
バリアー層）も併せもつ。

【００３２】次に非晶質シリコン膜を形成する方法とし
ては、プラズマエネルギーを利用したプラズマＣＶＤ法
が一般的であり、このプラズマＣＶＤ法で成膜する場合
の原料としては、モノシランやジシラン等を用いるのが
一般的である。

【００３３】非晶質シリコン太陽電池を形成する場合に
は、非晶質シリコンのｐ型およびｎ型半導体層を設ける
必要がある。ｐ型半導体層を得るときにはモノシラン等
にジボラン等を添加させるのが一般的であり、ｎ型半導
体層を得るにはフォスフィン等を添加させるのが一般的
である。

【００３４】さらに半導体薄膜として非晶質シリコン層
に加え、反射色ムラ低減および反射色調整の目的で酸化
亜鉛等の酸化物半導体薄膜を形成することもより好まし
いことである。

【００３５】非晶質シリコン膜あるいは酸化亜鉛膜上に
形成する金属電極膜としては、アルミニウム、銀などが
一般的である。これらの金属電極膜の形成方法として
は、これら金属ターゲットを利用した真空蒸着法やスパ
ッタリング法等のいわゆる物理的方法が一般的である。

【００３６】本発明の屋根および外壁部材は、１例とし
てガラス基板上にＣＶＤ法で、酸化シリコン膜、酸化錫
膜、酸化チタン膜等からなる透明薄膜をを積層した後、
その上に透明導電膜である酸化錫被膜を積層し、この上
に半導体薄膜として非晶質シリコン膜あるいは非晶質シ
リコン膜に酸化亜鉛膜を形成し、次に金属電極膜として
アルミニウム膜を積層してなるものである。膜形成方法
は、前記真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法およ
びスプレー法等のその他の方法を組み合わせたものでも
もよい。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下に実施例及び比較例により、
本発明をさらに詳細に説明する。

【００３８】（実施例１〜２、実施例４）通常のソーダ
石灰シリカガラスを溶融窯にて溶融し、溶融素地を錫槽
に流し込み、いわゆるフロート製法でガラスを板状に成
形した。この板状ガラスの厚みは３ｍｍに調整した。錫
槽の雰囲気ガス組成は、９８体積％の窒素と２体積％の
水素よりなり、その圧は周囲より少し正圧に保持され
た。

【００３９】上記板状ガラスは、図２に示す錫槽内にあ
る前半の複数の成膜ノズル１５の下方を通過する際にジ
メチル錫ジクロライドの蒸気、酸素、水蒸気、ヘリウム
および窒素からなる混合ガスを用いて、酸化錫からなる
被膜を板状ガラス上に形成した。次の成膜ノズル１６の
下方を通過する際にモノシラン、エチレン、酸素および
窒素からなる混合ガスによって処理され、このとき主と
して酸化シリコンからなる被膜が形成された。

【００４０】次いで後半の複数のノズル１８の下方を通
過する際に、ジメチル錫ジクロライドの蒸気、酸素、水
蒸気、窒素およびフッ化水素からなる混合ガスによって
処理され、この時酸化シリコン被膜の上に酸化錫からな
る被膜が約７５０ｎｍの膜厚で形成された。各被膜の膜
厚は、使用原料の濃度を変化させて制御した。この板状
ガラスは、徐冷工程を経てカッティング工程で４５０ｍ
ｍ×４５０ｍｍ寸法のガラス板に切断された。

【００４１】次にこの酸化錫被膜が形成された前記ガラ
ス板を十分に洗浄乾燥した後、水素およびモノシランガ
ス等を成分とする混合ガスを用いて、１７０Ｐａ程度の
圧力下で容量結合型高周波グロー放電装置を用いて、非
晶質シリコン太陽電池を形成した。非晶質シリコン太陽
電池の構成は、以下に示すとおりである。上記ガラス基板温度は、２２０℃とした。非晶質シリコ
ン膜の膜厚は、成膜時間によって制御した。

【００４２】以上の手順に従って形成された非晶質シリ
コン上に、裏面電極としてアルミニウム層を１０^-4Ｐａ
程度の圧力下で約３００ｎｍの膜厚になるよう真空蒸着
で形成し、太陽電池とし、このガラスを４３０ｍｍ×４
３０ｍｍの大きさに切断した。

【００４３】また、透明薄膜および透明導電膜の成膜に
おいて、これらの多層膜形成を行った前後に、単層膜の
みを形成させる成膜を行い、これらの単層膜を用いて、
以下の方法で透明薄膜の屈折率および膜厚、また透明導
電膜の膜厚を求めた。

【００４４】酸化シリコン被膜の屈折率は、エリプソメ
トリーを使って、波長６３３ｎｍでの値を求めた（酸化
アルミニウム、酸化錫、酸化チタンの屈折率も同じ方法
で求めた）。

【００４５】酸化シリコンの膜厚は、エリプソメトリー
による屈折率測定時に、被膜の消衰係数を０として求め
た（酸化アルミニウムの膜厚も同じ方法で求めた）。

【００４６】酸化錫の膜厚は、テープでマスクされた酸
化錫膜に亜鉛の粉末を付け、その上から希塩酸を注ぐ方
法により被膜をエッチングし、触針計を使って求めた
（酸化チタンの膜厚も同じ方法で求めた）。

【００４７】次に得られた非晶質シリコン太陽電池の可
視光反射色を、ＪＩＳＺ８７２２−１９８２に従っ
て、日立製３３０型分光光度計により測定して表１の値
を求めた。

【００４８】反射干渉色の有無および反射のぎらつき
は、白色壁に上記作製した非晶質シリコン太陽電池サン
プルを膜の積層されていない面を表側にして立てかけ
て、この表側に光を当て１ｍ離れたところから見ての目
視判断によった。結果は表１に示した

【００４９】（実施例３）４５０ｍｍ×４５０ｍｍの大
きさに切断された約１ミリの厚みの通常のソーダ石灰シ
リカガラス板を、メッシュベルトに載せて加熱炉を通し
て約５７０℃まで加熱した。

【００５０】このガラス板を、第１番目の成膜ノズルの
下方を通過させてチタンイソプロポキシド、酸素および
窒素からなる混合ガスを用いて、ガラス上に酸化チタン
からなる被膜を形成した。一旦徐冷工程を経てこの被膜
が形成されたガラス板を取り出した後、このガラス板を
再度、メッシュベルトに載せて加熱炉を通して約６００
℃まで加熱した後、複数の成膜ノズルの下方を通過させ
てアルミニウムイソプロポキシド、酸素、窒素からなる
混合ガスを用いて、ガラス板上に主として酸化アルミニ
ウムからなる被膜を形成した。次にこのガラス板を徐冷
・取り出し・６００℃再加熱後、複数の成膜ノズルの下
方を通過させてモノブチル錫トリクロライドの蒸気、酸
素、水蒸気、窒素およびトリフルオロ酢酸からなる混合
ガスによって処理し、酸化錫からなる被膜を約７５０ｎ
ｍ形成した。

【００５１】得られたガラス基板を使って実施例１と同
様の方法で非晶質シリコン太陽電池を作成し、４３０ｍ
ｍ×４３０ｍｍのサイズに切断後、実施例１と同様の評
価を行った。結果は表１に示したとおりであった。

【００５２】（実施例５）実施例１と同様にして、ガラ
ス板の表面に酸化錫膜、酸化シリコン膜および膜厚約７
５０ｎｍの酸化錫膜をこの順に成膜して透明導電膜を形
成した。これらの被膜が形成された板状ガラスは、徐冷
工程を経てカッティング工程で４５０ｍｍ×４５０ｍｍ
寸法のガラス板に切断された。次に上記ガラス板を用い
て、透明導電膜が形成されていないもう一方のガラス主
表面上に反射率を低減させる目的の透明被膜を以下のよ
うに形成した。

【００５３】前記透明導電膜を形成したガラス板の表面
をマスクした後、このガラス板を０．０５モルのホウ酸
および０．００８モルの弗化カリウムを添加した濃度
１．２５モル／リットルの珪弗化水素酸のシリカ過飽和
水溶液に２時間浸漬した。さらにガラス板を取り出し、
マスクを除去し、洗浄、乾燥することにより、透明導電
膜が形成されていないもう一方のガラス主表面上に酸化
シリコン膜を形成した。この膜は実質的な屈折率が１．
２８のポーラスな酸化シリコン膜で、厚さが１００ｎｍ
であった。

【００５４】次いでこの板の透明導電膜が形成された面
に実施例１と同様な方法で非晶質シリコン層を形成し、
次に非晶質シリコン層上に公知であるスパッタリング法
を用いて酸化亜鉛層を形成した。さらにこの上に裏面電
極としてＡｌ層を実施例１と同様の方法で形成して、太
陽電池を作成し、実施例１と同様の評価を行った。結果
は表１に示したとおりであった。

【００５５】（実施例６〜７）実施例１と同様にして、
ガラス板の表面に酸化錫膜、酸化シリコン膜および膜厚
約７５０ｎｍの酸化錫膜をこの順に成膜して透明導電膜
を形成した。これらの被膜が形成された板状ガラスは、
徐冷工程を経てカッティング工程で４５０ｍｍ×４５０
ｍｍ寸法のガラス板に切断された。次に上記ガラス板を
用いて、透明導電膜が形成されていないもう一方のガラ
ス主表面上に反射率を低減させる目的の透明被膜を以下
のように形成した。

【００５６】ガラス面上にまず酸化チタンと酸化シリコ
ンの混合酸化物膜を公知のゾルゲル法で形成し、その上
に酸化シリコンと酸化錫の混合酸化物膜を同じく公知の
ゾルゲル法で形成した。実施例６および７においては、
それぞれの混合酸化物中の各酸化物の割合を変えること
で屈折率を調整した。すなわち、酸化チタンと酸化シリ
コンの混合酸化物においては酸化チタンの割合を高くす
ることで屈折率を高くできる。酸化シリコンと酸化錫の
混合酸化物においては、酸化シリコンの割合を高くする
ことで屈折率を低くできる。

【００５７】次いでこの板の透明導電膜が形成された面
に実施例１と同様な方法で非晶質シリコン層を形成し、
次に非晶質シリコン層上に公知であるスパッタリング法
を用いて酸化亜鉛層を形成した。さらにこの上に裏面電
極としてＡｌ層を実施例１と同様の方法で形成して、太
陽電池を作成し、実施例１と同様の評価を行った。結果
は表１に示したとおりであった。（実施例８）実施例１と同様にして、ガラス板の表面に
酸化錫膜、酸化シリコン膜および膜厚約７５０ｎｍの酸
化錫膜をこの順に成膜して透明導電膜を形成した。これ
らの被膜が形成された板状ガラスは、徐冷工程を経てカ
ッティング工程で４５０ｍｍ×４５０ｍｍ寸法のガラス
板に切断された。次に上記ガラス板を用いて、透明導電
膜が形成されていないもう一方のガラス主表面上に反射
率を低減させる目的の透明被膜を以下のように形成し
た。

【００５８】ガラス面上にまず酸化シリコンと酸化錫の
混合酸化物膜を同じく公知のゾルゲル法で形成した。そ
の上に実施例５と同様にしてポーラスな酸化シリコン膜
を形成した。

【００５９】次いでこの板の透明導電膜が形成された面
に実施例１と同様な方法で非晶質シリコン層を形成し、
次に非晶質シリコン層上に公知であるスパッタリング法
を用いて酸化亜鉛層を形成した。さらにこの上に裏面電
極としてＡｌ層を実施例１と同様の方法で形成して、太
陽電池を作成し、実施例１と同様の評価を行った。結果
は表１に示したとおりであった。

【００６０】（実施例９）実施例１と同様にして、ガラ
ス板の表面に酸化錫膜、酸化シリコン膜および膜厚が約
７５０ｎｍの酸化錫膜をこの順に成膜して透明導電膜を
形成した。これらの被膜が形成された板状ガラスは、徐
冷工程を経てカッティング工程で４５０ｍｍ×４５０ｍ
ｍ寸法のガラス板に切断された。次に上記ガラス板を用
いて、透明導電膜が形成されていないもう一方のガラス
主表面上を、防眩効果を出す目的でサンドブラストによ
り表面状態を凹凸形状のとする処理を行った。

【００６１】次いでこの板の透明導電膜が形成された面
に実施例１と同様な方法で非晶質シリコン層を形成し、
次に非晶質シリコン層上に公知であるスパッタリング法
を用いて酸化亜鉛層を形成した。さらにこの上に裏面電
極としてＡｌ層を実施例１と同様の方法で形成して、太
陽電池を作成し、実施例１と同様の評価を行った。結果
は表１に示したとおりであった。

【００６２】（実施例１０）実施例９と同様に、透明導
電膜が形成されていないもう一方のガラス主表面上に防
眩処理を行った。この防眩処理を行ったガラス主表面上
に実施例６と同様にしてゾルゲル法で混合酸化物被膜を
形成した。

【００６３】次いでこの板の透明導電膜が形成された面
に実施例１と同様な方法で非晶質シリコン層を形成し、
次に非晶質シリコン層上に公知であるスパッタリング法
を用いて酸化亜鉛層を形成した。さらにこの上に裏面電
極としてＡｌ層を実施例１と同様の方法で形成して、太
陽電池を作成し、実施例１と同様の評価を行った。結果
は表１に示したとおりであった。

【００６４】（比較例１）実施例３と同寸法、同材質の
ガラス板を用いて、同様の方法で、モノブチル錫トリク
ロライドの蒸気等の混合ガスを用いて、膜厚が約７５０
ｎｍの酸化錫からなる被膜を形成した。

【００６５】次に実施例１と同様に非晶質シリコン太陽
電池を作成し、実施例１と同様の評価を行った。結果は
表１に示したとおりであった。

【００６６】

【表１】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 透明中間膜透明被膜防眩平均干渉色ぎらつき屈折率/膜厚(nm) 屈折率/膜厚(nm) 反射率１層目２層目１層目２層目 (%) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例１ 1.90/35 1.46/15 − − − 8.44 ○ ○ 実施例２ 2.02/25 1.50/20 − − − 8.52 ○ ○ 実施例３ 2.19/25 1.68/20 − − − 9.25 ○ ○ 実施例４ 1.82/45 1.46/25 − − − 8.42 ○ ○ 実施例５ 1.90/40 1.48/20 1.28/100 − − 5.12 ○ ○ 実施例６ 1.90/25 1.48/10 1.79/130 1.50/80 − 6.58 ○ ○ 実施例７ 1.90/35 1.48/15 1.95/100 1.72/60 − 7.05 ○ ○ 実施例８ 1.90/40 1.50/20 1.64/170 1.28/100 − 4.88 ○ ○ 実施例９ 1.90/45 1.50/20 − − 有り 8.22 ○ ◎ 実施例10 1.90/40 1.46/25 1.80/120 1.48/90 有り 6.36 ○ ◎ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 比較例１ − − − − − 12.29 × × −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− (注）表１の言葉の意味・１層目：透明基板側・◎：無い、○：ほとんどない、×：強い

【００６７】実施例ではどの場合でも干渉色はほとんど
なく、反射ぎらつきもほとんど認められない。これに対
し、透明中間膜、透明被膜のない比較例では干渉色、ぎ
らつきとも非常に強く認められた。又反射率においても
比較例は実施例の約１．５倍から約２．３倍と高い。

【００６８】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
透明基板と透明導電膜の間に透明中間膜を形成すること
により、光線入射側からの平均反射率および反射干渉色
が低減され、透明基板の光入射側に透明被膜を形成した
場合に、光入射側の可視光全域の反射率が低減され、光
入射側からの反射のぎらつきが大きく低減される。この
光起電力素子である太陽電池を住居の屋根に設置した場
合、光起電力素子の変換効率が向上するとともに、反射
光害が減り、反射光から受ける不快感を少なくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光起電力素子用基板の拡大断面
図。

【図２】本発明に係る光起電力素子用基板の製造用フロ
ートガラス製造ラインでの成膜装置の配置を示す概略
図。

【符号の説明】

１ガラス基板２屈折率１．７〜２．５の膜（酸化錫膜）３屈折率１．４５〜１．８の膜（酸化シリコ
ン膜）４透明導電膜（酸化錫膜）５屈折率１．２〜１．４５の膜（酸化シリコ
ン膜）１１ガラス１２溶融窯１３フロートバス１４徐冷部１５〜１９成膜装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｆ 31/042 Ｒ (72)発明者乗松穂高大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号日本板硝子株式会社内Ｆターム(参考） 2E108 CC09 CC18 GG16 KK00 LL01 MM00 NN07 2E110 AA04 AB02 AB04 BA05 BA12 BB05 GA33W GB32W GB53W 4F100 AA20C AA28B AA28D AB11A AG00E BA05 BA07 BA10A BA10E BA26 EA02 GB07 JA12A JG01B JN01A JN01B JN01C JN01D JN01E JN06 JN18B JN18C JN18D JN30 YY00B YY00C YY00D 5F051 BA03 BA11 FA02 FA03 GA03 GA06 GA11 GA20 HA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光線が入射する側と反対側の透明基板の
一方の主表面上に、透明導電膜、光電変換素子および裏
面電極が順に積層された屋根および外壁部材において、
前記透明基板と透明導電膜との間に少なくとも２層より
なる透明中間膜が形成されていることを特徴とする屋根
および外壁部材。
【請求項２】前記透明中間膜が屈折率と膜厚を調整す
ることで、透明中間膜がない場合よりも、光線が入射す
る側からの平均反射率および反射干渉色が低減されてい
ることを特徴とする請求項１記載の屋根および外壁部
材。
【請求項３】前記透明基板の光線が入射するもう一方
の主表面上に少なくとも１層よりなる透明被膜が形成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の屋根および
外壁部材。
【請求項４】前記透明被膜が屈折率と膜厚を調整する
ことで、透明被膜がない場合よりも、光線が入射する側
からの平均反射率が低減されていることを特徴とする請
求項３に記載の屋根および外壁部材。
【請求項５】前記透明基板の光線が入射する側が、入
射光が乱反射するように防眩処理が施されていることを
特徴とする請求項３ないし４に記載の屋根および外壁部
材。
【請求項６】前記透明中間膜が、透明基板側に１．７
〜２．５の屈折率、５〜５０ｎｍの膜厚である第１の透
明中間膜、その上に１．４５〜１．８の屈折率、５〜５
０ｎｍの膜厚である第２の透明中間膜で、かつ、前記第
１の透明中間膜の屈折率が前記第２の透明中間膜の屈折
率よりも大きい被膜であることを特徴とする請求項１な
いし２に記載の屋根および外壁部材。
【請求項７】前記透明被膜が、実質的に１．２〜１．
４５の屈折率、５０〜２００ｎｍの膜厚である被膜であ
ることを特徴とする請求項３ないし４に記載の屋根およ
び外壁部材。
【請求項８】前記透明被膜が、透明基板側の透明被膜
の屈折率が１．６〜２．０、膜厚が５０〜２００nmで、
その上に形成された透明被膜の屈折率が１．２５〜１．
８、膜厚が３０〜１５０nmの２層の被膜であることを特
徴とする請求項３ないし４に記載の屋根および外壁部
材。