透明玻璃基板和制造这种基板的方法

专利名称：透明玻璃基板和制造这种基板的方法
透明玻璃基板和制造这种基板的方法本发明涉及包含至少一个被提供有多个相对于该面的一般平面呈浮雕状的几何图案的面的透明玻璃基板。本发明还涉及用于收集能量的模块，该能量来自入射到所述模块上的辐射，特别是太阳辐射，该模块包含这种基板作为该模块的前基板。此外，本发明涉及制造这种透明玻璃基板的方法。在本发明的含义内，收集来自辐射的能量的模块，特别是能将来自太阳辐射的能量转化成电能的光伏太阳能模块，或能将来自太阳辐射的能量转化成被收集在传热流体中的热能的热太阳能模块。通常地，收集来自太阳辐射的能量的模块包含前基板，或具有玻璃功能的基板，其为能量转化元件(即在光伏模块的情况下为光伏电池)提供机械保护，同时允许太阳辐射良好透射到这些能量转化元件上。前基板尤其可由透明玻璃，优选具有极低氧化铁含量的透明或超透明玻璃，如Mint-GcAain Glass以“DIAMANT”或“ALBARIN0”系列出售的玻璃构成。用于提高能量收集模块的能量转化效率的一种策略在于通过限制入射到模块上的辐射在空气与前基板之间界面处的反射来改善该前基板的透射性质。为此，已知通过为其提供多个相对于该面的一般平面(Plan general)凹陷或凸出的浮雕状几何图案来至少将基板正面(用于设置于该辐射入射到模块的侧上)纹理化。在本发明的含义内，纹理化面的一般平面是包括该面的不构成浮雕状图案的那部分的点，或在拼接图案的情况下，在浮雕状图案之间交汇处的点的平面。为了有效改进其透射性质，有利地为该基板提供倾斜纹理化，特别是具有高纵横比(被定义为是构成该纹理化的浮雕状图案的厚度与这些图案的宽度的比)，尤其是大于0. 1的纵横比的纹理化。该浮雕状图案可以是棱锥或圆锥，或具有优先纵向的图案，如凹槽或肋条(nervures)。但是，包含这种纹理化前基板的模块的效率仍然有限。更特别地，通过提出一种透明玻璃基板，本发明正是为了解决这些缺点，当该透明玻璃基板作为正基板被集成在收集来自辐射，特别是太阳辐射的能量的模块中时，其具有优化的入射到该基板上的辐射朝向该模块的能量转化元件的透射性质，由此能与现有技术的模块相比改进该模块的效率，同时优选具有简单并能容易工业化的制造方法。为此，本发明的一个主题是包含至少一个被提供有由多个相对于该面的一般平面呈浮雕状的几何图案形成的纹理化的面的透明玻璃基板，调节这种纹理化以确保透过该基板朝向与该基板接触的下邻元件的辐射透射大于透过使用其差别仅在于缺乏纹理化的相同基板获得的辐射透射，其特征在于该基板的所述面还被提供有其折光指数在空气折光指数与玻璃折光指数之间的减反射层，其中该减反射层是在所述面那侧的该玻璃基板的挖空表面部分，其包含基于二氧化硅的结构和特性尺寸为0. 5纳米至50纳米的空隙空间。在本发明的含义内，透明玻璃基板是至少在太阳光谱的某些波长范围内，特别是在用于模块(该基板被集成在其中)的能量转化元件的波长范围内透明的基板。例如，在包含基于多晶硅的光伏电池的光伏模块的情况下，该基板有利地在400纳米至1200纳米的波长范围内是透明的。此外，在本发明的含义内，术语“层”是指该基板的表面层，即该基板的挖空的或“骨架化的(squeletti^e) ”层，其是该基板的整体组成部分而非添加在该基板上的层。根据本发明的基板的其它有利特征
-对各浮雕状图案而言，该图案的厚度/宽度比大于或等于0. 1，优选大于或等于 0. 25 ；
-该减反射层在600纳米时的折光指数小于1. 3，优选大约1. 22-1. 23 ； -各浮雕状图案的厚度大于10微米，优选大于100微米； -该减反射层的厚度为30纳米至1微米，优选80纳米至200纳米； -浮雕状图案随机分布在基板的面上； -浮雕状图案是拼接的；
-浮雕状图案是具有非零的顶点半角的棱锥或圆锥； -各浮雕状图案的底部内接在直径小于或等于5毫米的圆内； -浮雕状图案是凹槽或肋条；
-浮雕状图案的所有顶点半角小于70°，优选为大约25°至50° ； -该减反射层是已经受用二氧化硅过饱和的酸溶液处理的所述面那侧的该玻璃基板的表面部分；
-该减反射层是已经受用比例为超过二氧化硅饱和点约0至3毫摩尔/升的二氧化硅过饱和的氟硅酸溶液处理的所述面那侧的该玻璃基板的表面部分。本发明的另一主题是收集来自入射到该模块上的辐射，特别是太阳辐射的能量的模块，其包含如上所述的基板作为该模块的前基板，被提供有浮雕状图案并被提供有减反射层的基板面是该模块的正面。最后，本发明的另一主题是制造透明玻璃基板的方法，包括下列连续步骤
-在透明玻璃板的至少一个面上形成包含多个相对于该面的一般平面呈浮雕状的几何图案的纹理化，调节这种纹理化以确保透过该板朝向与该板接触的下邻元件的辐射透射大于用其差别仅在于缺乏纹理化的相同板获得的辐射透射；
-将该玻璃板，至少在包含浮雕状图案的面那侧，浸在二氧化硅过饱和的酸溶液中。有利地，通过轧制该玻璃板，形成所述面上的浮雕状图案。此外，在其中浸渍玻璃板的溶液有利地是以超过二氧化硅饱和点大约0至3毫摩尔/升的比例用二氧化硅过饱和的氟硅酸溶液。在仅作为实例给出并参照附图的本发明的基板和模块的一个实施方案的下列描述中将显示出本发明的特征和优点，其中
-

图1是本发明的基板的透视图； -图2是制造图1的基板的方法的第一步骤的原理图； -图3是制造图1的基板的方法的第二步骤的原理-图4是包含图1的基板作为前基板的本发明的光伏模块的局部和示意性横截面图； -图5是现有技术的光伏模块的类似于图4的截面图，其包含与图1的基板具有相同厚度和相同玻璃基质但不含减反射层的纹理化前基板；
-图6是现有技术的光伏模块的类似于图4的截面图，其包含与图1的基板具有相同厚度和相同玻璃基质但同时没有纹理化和减反射层的前基板；-图7是显示作为模块上的辐射入射角的函数，一方面图4的光伏模块和另一方面图 5的光伏模块的效率相对于图6的光伏模块的效率的提高的实验曲线的图；和
-图8是显示通过图4至6的模块的前基板的表面结构的光学模拟获得的、作为模块上的辐射入射角的函数，一方面图4的光伏模块和另一方面图5的光伏模块的效率相对于图6的光伏模块的效率的提高的曲线的图。图1中显示的本发明的基板1是轧制并印花的超清澈透明玻璃板，在其一个面 3上包含由棱锥图案5的组装形成的凸起纹理化。这种玻璃的一个实例是Mint-Gobain Glass以“ALBARIN0 P”系列出售的玻璃。基板1的纹理化具有高纵横比(其定义为是图案5的厚度e5与图案5的宽度I5的比)以向基板1赋予与具有和基板1相同的玻璃组成但未纹理化的玻璃板相比改进的辐射透射性质。在图1中所示的实例中，基板1的面3包含多个拼接棱锥图案5，其具有侧边为2毫米的平行四边形底部和45°的顶点半角。各棱锥图案5的宽度是指在其中与图案5的底部内接的最小圆的直径。各图案5具有相对于面 3的一般平面η凸起1毫米的厚度e5，以使具有其纹理化的基板1的总厚度ei为4毫米。 由图案5形成的纹理化的纵横比具有0. 5的值。如图1中可清楚看出，面3的棱锥图案5沿波形线L进行排列。在本发明的含义内，图案5的排列线L是由成排的彼此邻接设置的棱锥图案的连续相同侧边形成的线。在图1中所示的实施方案中，沿各排列线L的连续棱锥图案5的侧边的纵向逐步改变。由此， 在排列线L的一般或总体方向上叠加各个棱锥图案的侧边方向的改变，这造成排列线L的波纹形。如申请W0-A-2006134301中所解释，棱锥图案5在面3上的这种随机分布可以减少在各个反射角时在基板1上的反射的平均绝对强度，并避免反射方向与非反射方向之间的明显过渡。由此使基板1的外观更均勻并使眩光风险最小化。有利地，通过使用固体物，如在其表面处具有与待形成的纹理化的相反形状的金属辊轧制在可能使其表面变形的温度下加热的玻璃板的平坦表面，来进行面3的纹理化。 根据所需纹理化的形状，通过轧制形成的图案不强制具有完美的几何形状。特别是在棱锥图案5的情况下，如图4中示意性显示的那样，各图案的顶点和棱边是圆的。根据未显示的一种变体，本发明的基板的纹理化可以由除棱锥图案之外的图案的组合形成。本发明的基板的图案特别可以是圆锥，或凹槽或肋条类型的细长图案。当该基板的纹理化由棱锥或圆锥图案形成时，这些图案有利地具有多边形底部，特别是三角形、正方形、矩形、平行四边形、六角形或八角形底部。该图案优选是拼接的。当图案在其表面的至少一部分处接触时，它们被称为是拼接的。如果构成其底部的圆接触，圆锥是拼接的。图案优选是拼接的，因为板的表面由此是更加纹理化并进一步改进辐射的透射。某些图案不允许图案之间完全连接。当该图案是圆锥时情况尤其如此，因为即使圆锥底部的圆接触，在圆之间仍留下不属于该图案的一定表面积。术语“完全拼接”被理解为是指这样的事实图案底部的轮廓也完全是其相邻图案的轮廓的一部分。某些图案可以是完全拼接的，以致该板的整个表面是至少一个图案的一部分。特别地，如果具有四角形或六角形底部的棱锥是相同的，则它们可以是完全拼接的。基板1的纹理化面3还包含减反射层7，其是厚度e7为大约100纳米且在600纳米时的折光指数小于1. 3，优选为大约1. 22-1. 23的多孔二氧化硅层。如图4中示意性显示，层7是面3那侧的基板1的表面部分，其是基板1的整体组成部分。层7由使用二氧化硅过饱和的氟硅酸KSiF6溶液对基板1的构成玻璃的蚀刻或骨架化处理产生。由此，减反射层7是在面3那侧上在基板1的玻璃结构中挖空的多孔表面部分，其包含二氧化硅骨架和平均特性尺寸为大约0. 5纳米至50纳米的空隙空间(或孔隙)。被提供有层7的基板1的制备采用将如前所述在其一面3上纹理化的玻璃板2，至少在其纹理化面3那侧上，浸在前述酸溶液中。在实践中，使纹理化玻璃板2通过各种连续浴中，包括前述酸溶液的浴，进行蚀刻处理。更具体地，图2和3的原理图中所示的本发明的基板1的制造方法包括如下所述的步骤。首先，在超清澈透明玻璃的板2的面3上形成前述的随机棱锥纹理化。例如，如图 2中所示，尤其可通过轧制板2的平坦表面形成这种纹理化通过在可能使其表面变形的温度下加热该玻璃，并通过借助在其周边具有与待在玻璃板2上印花的纹理化互补的棱锥纹理化的金属辊6使该表面变形。作为一种变体，可以通过轧制以外的技术，如热成型或雕刻法进行纹理化。任选地，在完成纹理化后可以进行玻璃板2的化学或热淬火。特别地，可以对淬火玻璃或非淬火玻璃无区别地实施纹理化板2的后继蚀刻处理。在玻璃板2的纹理化的同时、之前或之后，制备以超过二氧化硅饱和点大约0至3 毫摩尔/升的比例用二氧化硅过饱和的氟硅酸KSiF6溶液。随后将玻璃板2，至少在其纹理化面3那侧，浸在预先制备的二氧化硅过饱和的氟硅酸溶液浴中。该酸溶液作用于玻璃板2，以在纹理化面3那侧上产生挖空的或“骨架化的” 层，其为减反射层7，包含二氧化硅网络和在网络分子之间的其特性尺寸为大约0. 5纳米至 50纳米的空隙空间。由玻璃板2在二氧化硅过饱和的氟硅酸浴中的浸渍时间决定层7的厚
度 7°优选在大约25°C至80°C的氟硅酸溶液温度下进行该蚀刻处理。玻璃板2的蚀刻处理速度随温度而提高。同样有利的是提供搅拌氟硅酸溶液的装置以获得尽可能均勻的减反射挖空层7。任选在其浸在二氧化硅过饱和的氟硅酸浴中之前，至少在其纹理化面3侧上清洁该纹理化玻璃板2，尤其是借助去污粉和/或通过浸在包含适于充当二氧化硅的溶剂的材料的预清洁浴中，如氢氧化钠或氢氟酸的浴进行。这种预处理能够除去因玻璃板2长期暴露在露天而可存在于纹理化面3上的表面污染物。这种预清洁有助于形成尽可能均勻的减反射挖空层7。例如并如图3中所示，处理纹理化玻璃板2以形成减反射层7的总工艺可进行，在洗涤器12中清洁纹理化板2后，使纹理化板2通过至少六个相继的浴中。如图3中所示， 这些浴包含用于预清洁板2的氢氧化钠或氢氟酸的浴Bi，至少两个漂洗浴B2和B3，用于通过蚀刻处理板2的二氧化硅过饱和的氟硅酸浴B4，随后又是至少两个漂洗浴B5和B6。例如，蚀刻处理之前和之后的板漂洗可以在软化水中进行。由此获得的基板1随后送入干燥器14中(可以在图3右手边看到)。有利地，如板2的先前纹理化工艺那样，处理玻璃板2以形成减反射层7的工艺是完全自动化的。这种自动化确保本发明的基板1的面3的表面性质的良好品质和良好可再现性。此外，依靠这种自动化，可以建立本发明的基板1的连续制造法。特别地，容易在现有玻璃基板生产线末端集成该纹理化工艺和用于形成减反射层7的处理工艺，以便在纹理化工艺后直接进行用于形成减反射层7的处理工艺。在连续制造法的范围内，必须定期控制和调节二氧化硅过饱和的氟硅酸浴B4中的二氧化硅含量以保证有效形成减反射挖空层7。实际上，如专利US 2 490 662中解释的那样，表面层7的形成取决于存在于氟硅酸溶液中存在的超过该溶液的二氧化硅饱和点的二氧化硅量。特别地，二氧化硅过饱和的氟硅酸溶液使特种玻璃的表面“骨架化”的能力由被称作“溶液势能(potentiel de solution) ”的因数确定，该因数与溶液中过量存在的二氧化硅的量相关。因此，溶液势能过高的溶液倾向于均勻溶解玻璃板的构成玻璃层，而溶液势能过低的溶液倾向于在玻璃板上沉积二氧化硅膜而不侵蚀其表面。具有合适的通过蚀刻处理玻璃板的势能的二氧化硅过饱和氟硅酸溶液具有超过二氧化硅饱和点大约0至3毫摩尔/升的二氧化硅过量，确切值取决于要处理的板的构成玻璃的组成。然而，二氧化硅过饱和的氟硅酸溶液的溶液势能往往随时间推移而提高。有利地，可以通过向氟硅酸溶液中添加硼酸H3BO3来降低溶液势能。由此，例如在本发明的基板1的连续制造法的背景下，容易定期控制用于蚀刻处理的二氧化硅过饱和氟硅酸浴B4的溶液势能的值和每当溶液势能值偏离其适当值时就向浴B4中添加硼酸来调节该值。图4中部分地和示意性显示了本发明的光伏模块10，其包含基板1作为前基板。 如该图中所示，被提供有纹理化5和减反射层7的基板1的面3在模块10的辐射入射侧上。 在这种实施方案中，与正面3相反的基板1的面4是整体平坦的，不具有减反射层，并朝向一个或多个光伏电池9放置。作为一种变体，基板1的背面4可包含类似于层7的已通过蚀刻挖空的减反射层，这种层在面4上的存在不影响模块10的效率，只要基板1的下邻层 (由一个或多个电池9的前电极或由任选的层压中间层形成)的组成材料填满该通过蚀刻挖空的层的空隙空间。适于确保来自入射到电池上的辐射的能量转化成电能的所述或每个电池9的吸收剂层特别可以是基于非晶或微晶硅、或基于碲化镉的薄层。在这种情况下，以已知方式， 所述或每个薄层电池9从基板1的面4起包含下列连续堆叠体
-导电透明层，尤其基于透明导电氧化物(TCO)，其构成电池的前电极； -吸收剂层；
-构成电池背电极的导电层。在实践中，所述或每个电池9被固定在模块10的前基板1和背基板(未显示)之间。作为一种变体，所述或每个电池9的吸收剂层可以是包含铜、铟和硒的黄铜矿化合物的薄层，被称作CIS吸收剂层，任选向其中添加镓(CIGS吸收剂层)、铝或硫。在这种情况下，所述或每个薄层电池9包含与上述类似的堆叠体，在电池9的前电极与基板1的面4 之间还放置聚合物层压间层(未显示)以确保模块10在其组装时的良好粘合。该层压间层特别可以由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或由乙烯乙酸乙烯酯(EVA)构成。根据另一种变体，所述或每个电池9可以由形成p-n结的多晶或单晶硅“片 (wafers) ”或“晶片(galettes)，，构成。在图5和6中分别显示的是现有技术的光伏模块110和光伏模块210。类似于本发明的模块10，各模块110或210包含由具有与基板1的构成玻璃相同的组成并具有与基板1相同厚度的超透明玻璃制成的前基板101或201，其安装于一个或多个与模块10的光伏电池9类似的光伏电池109或209上方。模块110的基板101包含用于安排在模块110 的辐射入射侧上的正面103，其被提供有类似于基板1的棱锥纹理化105。但是，基板101 与本发明的基板1的不同之处在于正面103没有减反射层。模块210的基板201本身是同时没有纹理化和减反射层的基板。图7和8显示作为模块上的辐射入射角的函数，相对于模块210的效率，模块10 的效率的提高ε K1和模块110的效率的提高ε 11(|，其表示为积分电流密度，对于图7以实验方式测定的，而对于图8是通过模拟测定的。从图7的实验数据看出，相对于模块210的效率，模块110的效率提高ε 11(|为 3%(在0°入射角下)到5%(在60°入射角下)之间，而相对于模块210的效率，本发明的模块10的效率提高ε1(ι为5%(在0°入射角下)到8%(在60°入射角下)之间。因此，包含本发明的基板1作为前基板的模块10的效率提高比包含纹理化但没有减反射层的前基板101的现有技术模块110的效率提高大至少2%。这些实验数据与通过基板1、101和201的表面结构的光学模拟获得的图8中所示的结果相符。用于设置这种模拟的假设如下
-基板1、101、201由一种相同的如由Saint-Gobain Glass出售的“ALBARIN0”组成的玻璃构成并具有相同的4毫米厚度；
-在模块10、110、210上的入射辐射的能量分布符合标准太阳光谱； -作为入射辐射的波长的函数评测光伏电池9、109、209的效率，其相当于收集的电子数与到达电池(作为参考，取基于多晶硅的光伏电池)的光子数的比；但是，由于与这种基板的纹理化和在基板上减反射层的存在有关的基板透射性质的改进不明显与入射到基板上的辐射的波长有关，所述结果可转置于其它类型的光伏电池。图8的曲线证实图7的实验结果，即以下事实相对于模块210的效率，本发明的模块10的效率提高ε 10比具有纹理化的但不含减反射层的基板的模块110的效率提高 ε no高如下比例在0°入射角时大约m和在60°入射角时大约3%。基于与非纹理化基板相比透过纹理化基板朝向与该基板接触的下邻元件(如光伏电池9或层压间层)的辐射透射提高的原理分析能从理论上解释为何可以将一方面基板正面的纹理化的作用和另一方面存在于基板正面上的减反射层的作用结合以改进该基板的透射性质。基于纹理化基板的透射提高的第一原理是基板的浮雕状图案上的多次反射导致的入射辐射的捕集。从一方面图4或5以及另一方面图6的比较中可以看出，对于在基板 1、101上的具有低入射角的入射线Ei而言，在纹理化面3、103的浮雕状图案5、105上发生多次反射，这使辐射具有更大的进入基板的可能性Etl、Et2，导致相对于基板201的平坦表面 203，在基板1、101的纹理化面3、103上的反射的减少。当图案5、105是拼接并倾斜的时 (即基板1、101的纹理化具有高纵横比)，这些多次反射则更大。但是，在纹理化面3、103的图案5、105不是完美棱锥形而相反是圆形的情况下，这种多次反射现象在面3、103的所有区域中均未出现。特别地，在对应于纹理5、105的顶点 51、151和凹部52,152的末端区域中，如位于图4和5左侧的箭头Erl与Er,丄所示，不能发生前述捕集入射辐射的现象。因此，在这些末端区域51、151和52、152中，减反射层(如层 7)的存在提高了入射辐射在空气/玻璃界面处的透射。但是，与平坦基板相比，在纹理化基板的情况下减反射层的作用较低，因为在发生入射辐射捕集的区域中，减反射层的作用可忽略不计。对其中减反射层7具有提高低入射角的入射线的透射的作用的区域的表面的评估是基板1总表面的大约三分之二，这符合试验与模拟的结果，根据该结果，模块10在0° 入射角下的效率提高ε 10(5%)与模块110在0°入射角下的效率提高ε 110(3%)之间的差值 (2%)大致等于模块110在0°入射角下的效率提高ε1κι(3%)的三分之二。此外，在基板与由电池9、109的前电极或任选的层压间层形成的下邻层之间的界面处反射的辐射(在其进入基板1、101后)通过在图案5、105的面上的反射而被捕集，以使更大部分的辐射透射过该基板。由此通过辐射的这种二次捕集进一步减少反射的损失。 但是，在这种二次捕集基于全内反射现象的情况下，基板的正面3、103处是否存在减反射层不影响相应的透射提高。基于纹理化基板的透射提高的第二种原理是下述事实对基板上的具有高入射角 (接近90° )的入射线Fi而言，该辐射在图案5、105的面上具有比在平坦表面上更低的入射角。例如，使用顶点半角为45°的棱锥图案5、105，即使它们是圆的，在平坦表面上具有0 至90°不等的入射角的入射线Fi以-45°至+45°的入射角接触纹理5、105的表面。由于高入射角范围(接近90° )有利于在空气/玻璃界面处反射，0至90°的入射角范围被-45 至+45°范围替代伴随有反射的显著减少。在图案5、105是倾斜的，即基板1、101的纹理化具有高纵横比时，对高入射角的这种减反射作用则更为显著。减反射层7的存在也起改进具有高入射角的这些射线的透射的作用，因为对于这些射线未发生捕集辐射的现象。实际上，如位于图4和5右侧的箭头Fri和&工所示，具有高入射角的射线一旦反射就永远损失了。根据这种理论评价——据此可以结合存在于基板正面上的纹理化的作用和减反射层的作用以优化这种基板的透射性质，尽管如果不考虑纹理化的组成图案的圆形状，这些作用可能最初表现出冲突或至少不相容(尤其是对于低入射角)，本发明提供在其一个面上兼具纹理化和通过蚀刻处理形成的减反射层的基板。从前面的实例中看出，这种基板在作为前基板被集成到光伏模块中时，与现有技术的模块相比显著提高这种模块的效率。以相对于该基板面的一般平面π的凸起或凹陷形式，本发明的基板的纹理化的组成图案5具有大于10微米，优选大约100微米，更优选大约1毫米的厚度e50本发明的基板的减反射层7本身具有30纳米至1微米，优选80纳米至200纳米的厚度e7。选择蚀刻处理以形成本发明的基板的减反射层是特别有利的，因为蚀刻处理特有的基板的构成玻璃的结构的酸侵蚀可以同样好地在平坦的玻璃表面上和在纹理化的、特别是高度纹理化的玻璃表面上进行。这由此产生制造本发明的基板的简单、可靠和容易自动化的方法，这种方法可以易于调节以在工业背景下连续运行。此外，通过蚀刻处理制成的减反射层(与纹理化结合)为本发明的基板提高改进的入射辐射在基板上的透射性质，这与这种入射辐射的取向无关，即适用于宽范围的入射辐射的入射角。此外，由于通过蚀刻处理制成的减反射层是本发明的基板的整体组成部分，与现有技术已知的其它类型的减反射层不同，其不能从基板表面上除去。因此，本发明的基板的减反射层具有优异的机械强度、耐热性和耐化学性，特别是具有良好的对外部气候条件的长期耐受性，当基板被集成到收集太阳能的模块中时这是有利的。本发明不限于所描述和显示的实例。特别地，如前面提及，本发明的基板的纹理化可以由不同于棱锥图案的图案的组合形成，尤其是由圆锥图案的组合，或凹槽或肋条型细长图案的组合形成。在所有情况下，本发明的基板的纹理化是足够深和倾斜的。特别地， 无论该纹理化的浮雕状图案的轮廓如何，各图案的顶点半角有利地小于70°，优选25°至 50°，该纹理化的纵横比，即各图案的厚度/宽度比，有利地大于或等于0.1。这种倾斜的纹理化适合赋予该基板改进的辐射透射性质。当这些图案是棱锥或圆锥时，各图案的宽度被定义为在其中与该图案的底部内接的最小圆的直径。当该图案是凹槽或肋条型细长图案时，各图案的宽度被定义为垂直于该图案纵向的该图案的横向尺寸。本发明的基板的纹理化还可以是凹形纹理化，代替凸起纹理化，该浮雕状图案这时相对于基板的纹理化面的一般平面是呈凹陷状的。此外，本发明的基板的浮雕状图案无区别地是拼接或非拼接的。如果是有利的，图案在基板的纹理化面上的随机分布也并是强迫的。特别地，Saint-Gobain Glass以"ALBARIN0 P”禾口 “ALBARINO G”系列出售的纹理化玻璃适于通过蚀刻处理制造本发明的基板。此外，本发明的基板可以由具有不同于“ALBARINO”玻璃的组成的超清澈透明玻璃构成，例如超清澈透明浮法玻璃，如Mint-Gobain Glass以“DIAMANT”系列出售的玻璃。此外，如前面提及，本发明的玻璃基板的纹理化可通过任何合适的方法，例如通过轧制、热成型或雕刻获得。本发明的基板可具有不同于前述的总厚度。根据本发明的一种变体(未显示)， 本发明的基板还可以在其两个面上，而不仅仅在其一个面上，包含纹理化和/或蚀刻型减反射层。在实践中，由于通过将玻璃板浸在浴中来形成本发明的基板的蚀刻类型的减反射层，将整个板浸在该浴中而不是仅仅将其一个面浸入浴中是更容易的，该基板因此在其各面(正面和背面)上均包含蚀刻型减反射层。在这种情况下，当该基板作为前基板被集成在光伏模块中时，由模块的一个或多个电池的前电极或由层压间层形成的该基板的下邻层的组成材料填满该基板背面上存在的蚀刻类型减反射层的空隙空间，以使背面的减反射层不会改变该模块的效率。最后，具有优化的入射辐射透射性质的本发明的基板可以被集成到任何类型的收集来自辐射的能量的模块中，光伏太阳能模块是一种有利的应用实例。
权利要求
1.包含至少一个面(3)的透明玻璃基板(1)，该面C3)被提供有由多个相对于所述面 (3)的一般平面(π)呈浮雕状的几何图案( 形成的纹理化，调节这种纹理化以确保透过该基板的辐射透射大于透过相同但没有纹理化的基板的辐射透射，其特征在于所述面(3) 还被提供有其折光指数在空气折光指数与玻璃折光指数之间的减反射层(7)，其中该减反射层(7)是在所述面(3)侧的该玻璃基板(1)的挖空表面部分，其包含基于二氧化硅的结构和其特性尺寸为0. 5纳米至50纳米的空隙空间。
2.如权利要求1所述的基板，其特征在于对于各浮雕状图案(5)而言，图案(5)的厚度 (e5)/宽度(I5)比大于或等于0.1，优选大于或等于0.25。
3.如权利要求1或2所述的基板，其特征在于减反射层(7)在600纳米时的折光指数小于1. 3，优选大约1. 22-1. 23。
4.如前述权利要求任一项所述的基板，其特征在于各浮雕状图案(5)的厚度(e5)大于 10微米，优选大于100微米。
5.如前述权利要求任一项所述的基板，其特征在于减反射层(7)的厚度(e7)为30纳米至1微米，优选80纳米至200纳米。
6.如前述权利要求任一项所述的基板，其特征在于浮雕状图案(5)是拼接的。
7.如前述权利要求任一项所述的基板，其特征在于浮雕状图案( 是具有非零的顶点半角的棱锥或圆锥。
8.如权利要求7所述的基板，其特征在于各浮雕状图案(5)的底部内接在其直径小于或等于5毫米的圆中。
9.如权利要求1至6任一项所述的基板，其特征在于浮雕状图案是凹槽或肋条。
10.如权利要求7至9任一项所述的基板，其特征在于所有浮雕状图案(5)的顶点半角小于70°，优选为大约25°至50°。
11.如前述权利要求任一项所述的基板，其特征在于减反射层(7)是在已经经受用二氧化硅过饱和的酸溶液处理的所述面C3)侧的该玻璃基板(1)的表面部分。
12.收集能量的模块(10)，该能量来自入射到该模块上的辐射，特别是太阳辐射，其特征在于该模块包含如前述权利要求任一项所述的基板(1)作为模块(10)的前基板，基板 (1)的被提供有浮雕状图案( 和减反射层(7)的所述面C3)是该模块的正面。
13.制造透明玻璃基板(1)的方法，包括下列连续步骤-在透明玻璃板O)的至少一个面( 上形成包含多个相对于所述面( 的一般平面 (Ji)呈浮雕状的几何图案(5)的纹理化，调节这种纹理化以确保透过该板的辐射透射大于透过相同的但没有纹理化的板的辐射透射；-将玻璃板O)，至少在包含浮雕状图案(5)的所述面C3)侧，浸在二氧化硅过饱和的酸溶液中。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于通过轧制玻璃板O)，在所述面C3)上形成浮雕状图案(5)。
15.如权利要求13和14之一所述的方法，其特征在于在其中浸渍玻璃板(2)的溶液是以超过二氧化硅饱和点大约0至3毫摩尔/升的比例用二氧化硅过饱和的氟硅酸溶液。
全文摘要
这种透明玻璃基板(1)具有至少一个被提供有由多个相对于所述面(3)的一般平面呈浮雕状的几何图案(5)形成的纹理化的面(3)，调节这种纹理化以确保透过该基板的辐射透射大于透过相同的但没有纹理化的基板的辐射透射。该基板的面(3)还被提供有其折光指数在空气折光指数与玻璃折光指数之间的减反射层(7)。该减反射层(7)是在所述面(3)侧的该玻璃基板(1)的挖空表面部分，其包含基于二氧化硅的结构和特性尺寸为0.5纳米至50纳米的空隙空间。
文档编号C03B11/08GK102361833SQ201080013375
公开日2012年2月22日 申请日期2010年1月22日 优先权日2009年1月23日
发明者内安德 M., 夏沃尼 M., 勒姆根斯 P. 申请人:法国圣戈班玻璃厂