带低反射膜的透明基板、光电转换装置、用于形成带低反射膜的透明基板的低反射膜的涂覆液和带低反射膜的透明基板的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的带低反射膜的透明基板包含透明基板、和在透明基板的至少一个主表面形成的低反射膜。低反射膜为利用以二氧化硅为主成分的粘结剂将实心球状且平均粒径为80～150nm的二氧化硅微粒固定而成的多孔膜。粘结剂还包含铝化合物。低反射膜中的成分的含有率以质量％表示为：二氧化硅微粒55％～70％、粘结剂中的二氧化硅25％～40％、将铝化合物换算为Al

Transparent substrate with low reflection film, photoelectric conversion device, coating liquid for forming low reflection film of transparent substrate with low reflection film and manufacturing method of transparent substrate with low reflection film

The transparent substrate with low reflection film of the invention comprises a transparent substrate and a low reflection film formed on at least one main surface of the transparent substrate. The low reflection film is a porous film, which is made up of the solid spherical silica particles with an average particle size of 80-150nm fixed by the silica based binder. The binder also contains aluminum compounds. The content of the components in the low reflection film is expressed in% by mass: 55% - 70% of silica particles, 25% - 40% of silica in the binder, conversion of aluminum compounds to al

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带低反射膜的透明基板、光电转换装置、用于形成带低反射膜的透明基板的低反射膜的涂覆液和带低反射膜的透明基板的制造方法
本专利技术涉及带低反射膜的透明基板和具备其的光电转换装置、以及用于形成带低反射膜的透明基板的低反射膜的涂覆液和带低反射膜的透明基板的制造方法。
技术介绍
对于玻璃、陶瓷等基材的表面，出于改善其基材的用途中的功能的目的，为了使更多光透射、或者为了防止由反射引起的眩光而形成有低反射膜。低反射膜被用于车辆用玻璃、橱窗或光电转换装置中使用的玻璃板等。对于作为光电转换装置的一种的所谓薄膜型太阳能电池，使用将基底膜、透明导电膜、包含非晶硅等的光电转换层和背面薄膜电极依次层叠而成的玻璃板，而低反射膜形成在与这些层叠的主表面对置的主表面、即太阳光入射侧的主表面上。对于这样在太阳光的入射侧形成有低反射膜的太阳能电池而言，更多的太阳光被导入到光电转换层或太阳能电池元件中，使得其发电量提高。最常使用的低反射膜为利用真空蒸镀法、溅射法、化学蒸镀法(CVD法)等得到的电介质膜，也有将包含二氧化硅微粒等微粒的含微粒膜用作低反射膜的情况。含微粒膜通过利用浸渍法、流涂法、喷雾法等将包含微粒的涂覆液涂布于透明基体上来成膜。例如，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玻璃盖片，其通过如下来形成：通过喷雾法在具有表面凹凸的玻璃板上涂布包含微粒和粘结剂前体的涂覆液，将其在400℃下干燥后在610℃下实施8分钟的烧成工序。利用形成于该玻璃盖片的低反射膜，能够使波长380～1100nm的光的平均透射率提高至少2.37％。进而，日本特表2013-537873号公报(专利文献2)公开了一种玻璃基板，其是利用浸渍覆盖法使包含四乙氧基硅烷、乙酰丙酮铝、胶体二氧化硅的溶胶附着于玻璃板，并在680℃下进行180秒钟的热处理从而覆盖而成的。利用形成于该玻璃基板的低反射膜，能够使波长300～1100nm的光的平均透射率提高2.5％。另外，日本特开2014-015543号公报(专利文献3)中公开了一种带覆膜的硅基板，其通过如下来形成：用旋涂器将包含分散粒径大于平均一次粒径、且形状系数和长径比在一定程度以上比1大的胶体二氧化硅、四烷氧基硅烷和硝酸铝的涂布组合物涂布于基板上，在100℃下实施1分钟的干燥工序。并没有记载关于由该覆膜带来的光的平均透射率的提高，该覆膜具有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
专利技术要解决的问题例如，形成有低反射膜的玻璃板在光电转换装置中作为透明基板使用的情况下，对该带低反射膜的透明基板不仅要求光透射率的提高效果，还要求高的耐久性。因此，对于例如光电转换装置中所用的带低反射膜的透明基板，在维持与以往相同程度的透射率等优异的光学特性、并且提高耐久性的方面，有进一步的改善的余地。本专利技术鉴于上述实际情况，其目的在于，提供维持与以往相同程度的光学特性、并且耐久性进一步提高的带低反射膜的透明基板。进而，本专利技术的目的还在于，提供具备这种带低反射膜的透明基板的光电转换装置。进而，本专利技术的目的还在于，提供用于形成这种带低反射膜的透明基板的低反射膜的涂覆液和带低反射膜的透明基板的制造方法。用于解决问题的方案本专利技术的第一方式提供一种带低反射膜的透明基板，其包含：透明基板、和在上述透明基板的至少一个主表面形成的低反射膜，上述低反射膜是利用以二氧化硅为主成分的粘结剂将实心球状且平均粒径为80～150nm的二氧化硅微粒固定而成的多孔膜，上述粘结剂还包含铝化合物，上述低反射膜中的成分的含有率以质量％表示为：上述低反射膜的膜厚为80～800nm，上述带低反射膜的透明基板在波长区域380～850nm的平均透射率相对于未形成上述低反射膜的状态的上述透明基板在波长区域380～850nm的平均透射率的增量被定义为透射率增益(透過率ゲイン)，该透射率增益为2.5％以上，上述有机成分包含选自β酮酸酯和β二酮中的至少任一者。另外，本专利技术的第二方式提供一种光电转换装置，其具备上述本专利技术的第一方式所述的带低反射膜的透明基板。另外，本专利技术的第三方式提供一种涂覆液，其为用于形成带低反射膜的透明基板的低反射膜的涂覆液，上述涂覆液包含：实心球状且平均粒径为80～150nm的二氧化硅微粒、水解性硅化合物、铝螯合物、和溶剂，上述水解性硅化合物包含式(I)：SiX4(此处，X为选自烷氧基、乙酰氧基、烯氧基、氨基和卤素原子中的至少一者)所示的化合物，上述铝螯合物包含：选自具有β酮酸酯结构的多齿配体和具有β二酮结构的多齿配体中的至少任一种多齿配体、以及直接键合于铝原子的1个或2个烷氧基，上述溶剂包含与水混和并且具有70℃以上且低于180℃的沸点的有机溶剂，将上述二氧化硅微粒换算为SiO2的质量与将上述水解性硅化合物中所含的硅氧化物成分换算为SiO2的质量之比(二氧化硅微粒∶水解性硅化合物)为57∶43～74∶26，将上述二氧化硅微粒换算为SiO2的质量和将上述水解性硅化合物中所含的硅氧化物成分换算为SiO2的质量之和设为100质量份时，上述铝螯合物为0.6～8质量份，使用上述涂覆液在透明基板上形成80～800nm的厚度的低反射膜时，透射率增益为2.5％以上，所述透射率增益被定义为：上述带低反射膜的透明基板在波长区域380～850nm的平均透射率相对于未形成上述低反射膜的状态的上述透明基板在波长区域380～850nm的平均透射率的增量。另外，本专利技术的第四方式提供一种带低反射膜的透明基板的制造方法，其为上述本专利技术的第一方式所述的带低反射膜的透明基板的制造方法，上述制造方法包括：涂布工序，将用于形成上述低反射膜的涂覆液涂布于上述透明基板；和加热工序，对涂布有上述涂覆液的上述透明基板进行加热，上述涂覆液为上述本专利技术的第三方式所述的涂覆液，在上述加热工序中，上述透明基板的表面所经历的最高温度为350℃以下，上述透明基板的表面处于130℃以上的温度的时间为5分钟以下。专利技术效果根据本专利技术，能够提供维持与以往相同程度的光学特性、并且耐久性进一步提高的带低反射膜的透明基板。进而，根据本专利技术，能够提供具备这种带低反射膜的透明基板的光电转换装置。具体实施方式对本专利技术的带低反射膜的透明基板的一个实施方式进行说明。本实施方式的带低反射膜的透明基板包含：透明基板、和在透明基板的至少一个主表面形成的低反射膜。首先，对低反射膜进行说明。本实施方式中的低反射膜包含利用以二氧化硅为主成分的粘结剂将实心球状的二氧化硅微粒固定而成的多孔膜。上述粘结剂还包含铝化合物。对于上述多孔膜、即低反射膜而言本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带低反射膜的透明基板，其包含：透明基板、和在所述透明基板的至少一个主表面形成的低反射膜，/n所述低反射膜是利用以二氧化硅为主成分的粘结剂将实心球状且平均粒径为80nm～150nm的二氧化硅微粒固定而成的多孔膜，/n所述粘结剂还包含铝化合物，/n所述低反射膜中的成分的含有率以质量％表示为：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170427 JP 2017-0882451.一种带低反射膜的透明基板，其包含：透明基板、和在所述透明基板的至少一个主表面形成的低反射膜，
所述低反射膜是利用以二氧化硅为主成分的粘结剂将实心球状且平均粒径为80nm～150nm的二氧化硅微粒固定而成的多孔膜，
所述粘结剂还包含铝化合物，
所述低反射膜中的成分的含有率以质量％表示为：



所述低反射膜的膜厚为80nm～800nm，
所述带低反射膜的透明基板在波长区域380nm～850nm的平均透射率相对于未形成所述低反射膜的状态的所述透明基板在波长区域380nm～850nm的平均透射率的增量被定义为透射率增益，该透射率增益为2.5％以上，
所述有机成分包含选自β酮酸酯和β二酮中的至少任一者。


2.根据权利要求1所述的带低反射膜的透明基板，其中，所述铝化合物为铝螯合物，
所述铝螯合物包含选自具有β酮酸酯结构的多齿配体和具有β二酮结构的多齿配体中的至少任一种多齿配体。


3.根据权利要求2所述的带低反射膜的透明基板，其中，所述铝螯合物还包含直接键合于铝原子的1个或2个烷氧基。


4.根据权利要求3所述的带低反射膜的透明基板，其中，所述烷氧基的碳数为1～8。


5.根据权利要求4所述的带低反射膜的透明基板，其中，所述烷氧基为选自异丙氧基、正丁氧基和仲丁氧基中的任一者。


6.根据权利要求2～5中任一项所述的带低反射膜的透明基板，其中，所述铝螯合物中所含的多齿配体全部具有β酮酸酯结构。


7.根据权利要求2～6中任一项所述的带低反射膜的透明基板，其中，在所述β酮酸酯结构中，
构成酯的羧酸的碳数为4～6个，
构成酯的醇的碳数为1～3个。


8.根据权利要求7所述的带低反射膜的透明基板，其中，在所述β酮酸酯结构中，
构成酯的羧酸的碳数为4个，
构成酯的醇的碳数为2个。


9.根据权利要求1～8中任一项所述的带低反射膜的透明基板，其中，所述粘结剂中的二氧化硅源自添加至用于形成所述低反射膜的涂覆液中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、烯氧基、氨基和卤素原子中的至少一者。


10.根据权利要求9所述的带低反射膜的透明基板，其中，所述水解性硅化合物为四烷氧基硅烷。


11.根据权利要求1～10中任一项所述的带低反射膜的透明基板，其中，水浸渍后的干布磨擦耐久性试验中，形成有所述低反射膜的侧的面在所述试验前后在波长区域360nm～740nm的平均反射率之差为1％以下，
所述水浸渍后的干布磨擦耐久性试验为：将所述带低反射膜的透明基板在水中浸渍50小时后，对形成有所述低反射膜的面实施干布磨擦。


12.根据权利要求1～11中任一项所述的带低反射膜的透明基板，其中，所述低反射膜是通过将用于形成所述低反射膜的涂覆液涂布于所述透明基板后实施加热工序而形成的，
在所述加热工序中，
所述透明基板的表面所经历的最高温度为350℃以下，
所述透明基板的表面处于130℃以上的温度的时间为5分钟以下。


13.根据权利要求1～12中任一项所述的带低反射膜的透明基板，其中，所述透明基板为玻璃板。


14.根据权利要求13所述的带低反射膜的透明基板，其中，在所述透明基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：小用瑞穗，中泽达洋，河津光宏，
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