低反射涂层、带低反射涂层的基板及光电转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术的低反射涂层为实心的球状且平均粒径为80～150nm的二氧化硅微粒被以二氧化硅为主成分的粘合剂固定而成的多孔膜。粘合剂还包含铝化合物。低反射涂层中的成分的含有率以质量％表示为二氧化硅微粒55～70％、粘合剂中的二氧化硅25～40％、将铝化合物换算成Al2O3 2～7％。低反射涂层的膜厚为80～800nm。通过在基板上实施低反射涂层而得的透射率增量为2.5％以上。在此，透射率增量与在波长区域380～850nm下的平均透射率有关，且为实施上述低反射涂层后的基板的平均透射率相对于实施上述低反射涂层前的上述基板的平均透射率的增量。

Low reflective coating, substrate with low reflectivity coating, and photoelectric conversion device

The low reflection coating of the invention is a porous film made of solid, spherical, silica particles with an average size of 80 to 150nm and fixed with an adhesive based on silica. The binder also contains aluminum compounds. Low reflection coating composition containing rate in mass% expressed as silica particles from 55 to 70%, 25 of the silica binder to 40%, will be converted into Al2O3 aluminum compounds 2 ~ 7%. The film thickness of low reflectivity coating is 80 ~ 800nm. The transmittance increment is above 2.5% by performing a low reflective coating on the substrate. Here, the transmittance increases with the average transmittance in the wavelength region of 380 ~ 850nm, and the average transmittance for incremental implementation of the low reflection coating substrate after the average transmittance of the substrate relative to the implementation of the low reflection coating before the.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及低反射涂层、具备该低反射涂层的带低反射涂层的基板及光电转换装置。
技术介绍
在玻璃、陶瓷等基材的表面，出于改善该基材的用途中的功能的目的，为了透过更多的光或者防止由反射所致的眩惑，可形成低反射涂层。低反射涂层可被利用在车辆用玻璃、橱窗或光电转换装置所使用的玻璃板等中。在作为光电转换装置的一种的所谓薄膜型太阳能电池中，使用依次层叠有基底膜、透明导电膜、由非晶硅等形成的光电转换层及背面薄膜电极的玻璃板，低反射涂层可形成在与它们所层叠的主表面相对的主表面、即、太阳光入射一侧的主表面。这样在太阳光的入射侧形成有低反射涂层的太阳能电池中，更多的太阳光被导入到光电转换层或太阳能电池元件中，使其发电量提高。最常用的低反射涂层为利用真空蒸镀法、溅射法、化学蒸镀法(CVD法)等而得的电介质膜，包含二氧化硅微粒等微粒的含微粒的膜有时也作为低反射涂层来使用。含微粒的膜可通过将包含微粒的涂布液利用浸渍法、流涂法、喷涂法等涂布于透明基体上而成膜。例如在日本特开2014-032248号公报(专利文献1)中公开了一种光电转换装置用保护玻璃，其通过在具有表面凹凸的玻璃板上利用喷涂法涂布包含微粒和粘合剂前体的涂布液，并对其以400℃干燥后再以610℃实施8分钟的烧成工序来形成。利用对该保护玻璃实施的低反射涂层，可以将波长380～1100nm的光的平均透射率提高至少2.37％。进而，在日本特表2013-537873号公报(专利文献2)中公开了一种玻璃基板，其通过利用浸渍被覆法使包含四乙氧基硅烷、乙酰乙酸铝、胶体二氧化硅的溶胶附着于玻璃板并在680℃进行180秒的热处理来进行被覆而得。利用实施在该玻璃基板上的低反射涂层，可以将波长300～1100nm的光的平均透射率提高2.5％。另外，在日本特开2014-015543号公报(专利文献3)中公开了一种带被膜的硅基板，其如下所述地得到：使用旋涂机将包含分散粒径比平均一次粒径大且形状系数和长径比比1大一定程度以上的胶体二氧化硅、以及四烷氧基硅烷、硝酸铝的涂层组合物进行涂布，并进行在100℃下干燥1分钟的干燥工序。虽然并无有关由该被膜所致的光的平均透射率的提高的记载，但是，该被膜具有1.40以下的折射率。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-032248号公报专利文献2：日本特表2013-537873号公报专利文献3：日本特开2014-015543号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，对于低反射涂层的效果来说，被称作透射率增量的性能是重要的。透射率增量与透射率、例如规定的波长范围的平均透射率有关，且为由实施低反射涂层所致的透射率的增量。具体而言，求出从在基板上实施该涂层后的透射率减去实施该涂层前的透射率所得的值。例如，在将玻璃板用于光电转换装置且在其光入射侧表面实施低反射涂层的情况下，透射率增量越高，则透过该玻璃板的光线量越增加，光电转换装置的效率越提高。然而，专利文献1中记载的保护玻璃、专利文献2中记载的玻璃基板尚有进一步提高透射率增量的余地。另一方面，在制造使用玻璃板的光电转换装置时，使用在玻璃板上预先实施了低反射涂层的玻璃板来进行光电转换装置的制造。但是，在该方法中，所实施的低反射涂层在光电转换装置的制造工序中有时会意外地发生破损或污损、或者低反射特性变差。本专利技术的目的在于，鉴于上述情况而提供在使用未实施低反射涂层的玻璃板而制造光电转换装置后适合在光向该光电转换装置入射的表面上实施的低反射涂层。另外，本专利技术的目的还在于，提供具备此种低反射涂层的带低反射涂层的基板及光电转换装置。用于解决课题的手段本专利技术提供一种低反射涂层，其是能够被实施在基板的主表面的至少一方的低反射涂层，上述低反射涂层是实心的球状且平均粒径为80～150nm的二氧化硅微粒被以二氧化硅为主成分的粘合剂固定而成的多孔膜，上述粘合剂还包含铝化合物，上述低反射涂层中的成分的含有率以质量％表示为：上述二氧化硅微粒55～70％、上述粘合剂中的二氧化硅25～40％、将上述铝化合物换算成Al2O32～7％，上述低反射涂层的膜厚为80～800nm，通过在基板上实施上述低反射涂层而得的透射率增量为2.5％以上。其中，透射率增量与在波长区域380～850nm下的平均透射率有关，且定义为实施上述低反射涂层后的上述基板的平均透射率相对于实施上述低反射涂层前的上述基板的平均透射率的增量。另外，本专利技术还提供一种带低反射涂层的基板，其具有玻璃板和形成在上述玻璃板的主表面的至少一方的上述本专利技术的低反射涂层。另外，本专利技术还提供一种光电转换装置，其是具备玻璃板的光电转换装置，其中，在上述玻璃板的光所入射的主表面形成有上述本专利技术的低反射涂层。专利技术效果本专利技术的低反射涂层由于以规定的含有率包含具有规定范围的平均粒径的实心二氧化硅微粒和以二氧化硅为主成分的粘合剂，因此透射率增量为2.5％以上。另外，由于本专利技术的低反射涂层的粘合剂以规定的含有率包含铝化合物，因此本专利技术的低反射涂层在将涂布液涂布于基板后的加热工序中不进行在高温下的处理即可具有高耐盐水喷雾性。附图说明图1为表示利用场致发射型扫描型电子显微镜(FE-SEM)观察实施例1中所得的带低反射涂层的基板的结果的图。图2为表示在参考例1～9的带低反射涂层的基板中实施低反射涂层之前的玻璃板的一个主表面的平均反射率、与在该玻璃板的主表面实施低反射涂层后的低反射涂层面的反射率损失及透射率增量的关系的图表。具体实施方式本专利技术的低反射涂层由实心的球状的二氧化硅微粒被以二氧化硅为主成分的粘合剂固定而成的多孔膜构成。上述粘合剂还包含铝化合物。上述多孔膜、即低反射涂层的物理性厚度为80～800nm，优选为超过100nm且为500nm以下、更优选为超过100nm且为150nm以下。上述二氧化硅微粒是平均粒径为80～150nm、优选为超过100nm且150nm以下的大致球状的一次粒子。二氧化硅比有机聚合物材料硬度高且折射率较低，因此可以进一步降低包含粘合剂和二氧化硅微粒的多孔层的表观折射率。其原因还在于：由二氧化硅形成的大致球形且粒径非常整齐的一次粒子在以商业规模低成本地生产，量-质-成本上的获得性优异。在此，二氧化硅微粒的“平均粒径”是指：在利用激光衍射式粒度分布测定法所测得的粒度分布中体积累积相当于50％时的粒径(D50)。上述粘合剂中所含的铝化合物优选来自在用于形成上述低反射涂层的涂布液中所添加的卤化铝，优选的卤化铝为氯化铝。上述低反射涂层中的铝化合物的含有率将铝化合物换算成Al2O3计为2～7质量％、优选为5～7质量％。通过在低反射涂层中以上述的含有率含有铝化合物，从而使低反射涂层对盐水喷雾的耐久性增加。在含有率少于2质量％的情况下，上述盐水喷雾耐久性变差，另一方面，在含有率超过7质量％的情况下，低反射涂层的透射率增量降低。另外，在添加到涂布液中的卤化铝为氯化铝的情况下，涂布后的热处理可在较缓和的条件下进行而体现出使上述的盐水喷雾耐久性增加的效果。具体而言，在涂布液的涂布后的加热工序(干燥·固化工序)中，即使在涂布有涂布液的基板的表面所经历的最高温度为350℃以下且该基板表面温度处于200℃以上的温度下的时间为5分钟以下、优选涂布有涂布液的基板的表面所经历的最高温度为250℃以下且该基板表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低反射涂层，其是能够被实施在基板的主表面的至少一方的低反射涂层，所述低反射涂层是实心的球状且平均粒径为80～150nm的二氧化硅微粒被以二氧化硅为主成分的粘合剂固定而成的多孔膜，所述粘合剂还包含铝化合物，所述低反射涂层中的成分的含有率以质量％表示为：所述二氧化硅微粒                        55～70％、所述粘合剂中的二氧化硅                  25～40％、将所述铝化合物换算成Al2O3                2～7％，所述低反射涂层的膜厚为80～800nm，通过在基板上实施所述低反射涂层而得的透射率增量为2.5％以上，其中，透射率增量与在波长区域380～850nm下的平均透射率有关，且为实施所述低反射涂层后的所述基板的平均透射率相对于实施所述低反射涂层前的所述基板的平均透射率的增量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.30 JP 2014-1341771.一种低反射涂层，其是能够被实施在基板的主表面的至少一方的低反射涂层，所述低反射涂层是实心的球状且平均粒径为80～150nm的二氧化硅微粒被以二氧化硅为主成分的粘合剂固定而成的多孔膜，所述粘合剂还包含铝化合物，所述低反射涂层中的成分的含有率以质量％表示为：所述二氧化硅微粒55～70％、所述粘合剂中的二氧化硅25～40％、将所述铝化合物换算成Al2O32～7％，所述低反射涂层的膜厚为80～800nm，通过在基板上实施所述低反射涂层而得的透射率增量为2.5％以上，其中，透射率增量与在波长区域380～850nm下的平均透射率有关，且为实施所述低反射涂层后的所述基板的平均透射率相对于实施所述低反射涂层前的所述基板的平均透射率的增量。2.根据权利要求1所述的低反射涂层，其中，所述二氧化硅微粒的平均粒径超过100nm且为150nm以下。3.根据权利要求1所述的低反射涂层，其中，所述粘合剂中的二氧化硅来自在用于形成所述低反射涂层的涂布液中所添加的水解性硅化合物或水解性硅化合物的水解物，该水解性硅化合物包含下述式(I)所示的化合物，SiX4(I)其中，X为选自烷氧基、乙酰氧基、烯基氧基、氨基及卤素原子中的至少1种。4.根据权利要求3所述的低反射涂层，其中，所述水解性硅化合物为四烷氧基硅烷。5.根据权利要求1所述的低反射涂层，其中，所述铝化合物来自在用于形成所述低反射涂层的涂布液中所添加的卤化铝。6.根据权利要求5所述的低反射涂层，其中，所述卤化铝为氯化铝。7.根据权利要求1所述的低反射涂层，其中，在实施所述低反射涂层后的基板中，关于在波长区域380～850nm下的平均透射率，实施J...

【专利技术属性】
技术研发人员：小用瑞穗，近藤史佳，宫本瑶子，河津光宏，松原浩文，
申请(专利权)人：日本板硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP