太阳能电池用覆盖玻璃及太阳能电池模块的制作方法_2

文档序号:9221035阅读:来源:国知局
动了 3mm的线,以I. 5kgf的荷重使IOmmX IOmm 的正方形状的400砂支数的砂纸往返3次,在玻璃片100的第1主面Ila上沿纵向形成长 度为20mm的摩擦线50。
[0037] 接着,如图2(b)所示,在直径为30mm的支承环30上载置玻璃片100。此时,玻璃 片100的第1主面Ila与支承环30接触,再将玻璃片100设置在支承环30上,并使得玻璃 片100和支承环30的两中心点重合。
[0038] 接着,在玻璃片100 (的第2主面)上载置直径为IOmm的荷重环40。此时,在玻璃 片100上设置荷重环40,并使得玻璃片100和荷重环40的两中心点重合。
[0039] 接着,在该状态下,从荷重环40侧对玻璃片100以Imm/分钟施加荷重。通过该施 加荷重,将玻璃片100发生破坏的荷重作为同心圆弯曲强度。
[0040] 玻璃板10具有下述特征:通过该方法测定的同心圆弯曲强度在30kgf以上。
[0041] 本发明的覆盖玻璃使用具有这样的规定强度的玻璃板是有益的,下面说明其原 理。如上所述,以往没有充分考虑在长期使用后的玻璃板的主面产生的损伤。本发明人对 于因该长期使用而产生的以往没有考虑的新课题进行研宄,结果发现本发明的玻璃板适合 用于太阳能电池用覆盖玻璃。
[0042] 即,在长期的室外使用环境中,飞来的沙尘、附着的沙尘及垃圾摩擦主面,产生微 细的摩擦损伤。使用时间越长,这样的损伤越多。到目前为止,对于长期、例如10年的室外 使用环境下的使用的结果产生的损伤深度没有进行充分研宄,但本发明人发现这些损伤的 深度在10 μ m左右。此外,10年左右室外使用后产生的损伤在10个/400cm2~50个/400cm2的范围。这样的损伤的个数根据使用地域而不同,在沿岸地带及车、铁路等交通量多的地域 增大。
[0043] 此时,如果如以往的覆盖玻璃那样,板厚为3_左右,则覆盖玻璃自身通过具备刚 性,能够抑制由风、雪等的静荷重引起的挠曲。但是,如果板厚在I. 5_以下,则由这些静荷 重引起的挠曲增大。其结果是在主面产生损伤,以该损伤为起点,覆盖玻璃容易破裂。
[0044] 为了降低该破裂的产生容易度,还可采用下述结构:通过对太阳能电池模块自身 在其周边安装框架、或在背面侧安装加强轨等,能够减少覆盖玻璃的挠曲。但是,为了该目 的,由于这些增强构件的追加而重量增大,将覆盖玻璃薄板化的效果微弱。
[0045] 于是,如本发明的覆盖玻璃那样,通过使用施加规定的损伤后的弯曲强度高的玻 璃板,不用过量地追加增强构件,就能够保持长期使用后的覆盖玻璃的强度。特别是使用了 本发明的覆盖玻璃的太阳能电池模块不使用过量的增强构件,可发挥良好的耐久性。例如, 使用了本发明的覆盖玻璃的太阳能电池模块通过了 JIS C8990 "机械荷重试验",即使在长 期使用后,对于风、雪等也表现出良好的耐久性。
[0046] 本发明的玻璃板较好是上述的玻璃片具备70kgf以上的同心圆弯曲强度的玻璃 板。该情况下,即使在长期使用后产生能想到的损伤,也能得到与使用板厚为3_左右的玻 璃板时所得的覆盖玻璃的弯曲强度相同或在其以上程度的弯曲强度。此外,由此,作为太阳 能电池模块,不需要追加增强构件以用于补足因为将覆盖玻璃制成薄板而有可能发生的强 度降低。
[0047] 本发明的玻璃板较好是主面的表面压缩应力值为550~800MPa,主面的压缩应力 层的在板厚方向上的厚度为20~45 μ m。这是因为,主面的表面压缩应力值及主面的压缩 应力层的在板厚方向上的厚度过大时,内部拉伸应力值变得过大。即,室外的情况下,与长 期使用时的损伤的发生不同,由于落石、投石、冰雹,锐利的物体有时会强烈冲击覆盖玻璃。 由于这样的物体的冲击,产生穿过主面的压缩应力层的裂纹。此时,如果内部的拉伸应力过 大,则破坏容易进行。根据这一点,作为本发明的玻璃板的内部的拉伸应力值,优选10~ 60MPa〇
[0048] 作为本发明的玻璃板,主面的面积在Im2以上对于发挥本发明的效果是有益的。 即,如果太阳能电池模块的面积增大,则挠曲的绝对值容易变大。因此,如果是以往的玻璃 板,为了抑制这样的挠曲而需要的增强构件变得过多,如果是本发明的玻璃板,在长期使用 后,即,施加损伤后的弯曲强度较高,所以不需要增加增强构件。
[0049] 本发明的玻璃板的板厚为0. 7~I. 2mm,进一步低于1.0 mm时对于发挥本发明的效 果而言是有益的。即,如果玻璃板的板厚减少,则挠曲的绝对值容易变大。因此,如果是以 往的玻璃板,为了抑制这样的挠曲而需要的增强构件变得过多,如果是本发明的玻璃板,在 长期使用后,即,施加损伤后的弯曲强度较高,所以不需要增加增强构件。
[0050] 本发明的玻璃板可以在主面和端面都形成压缩应力层。但是,例如在化学强化后 将玻璃板切割成所需的形状等的情况下,端面有时也可以不存在压缩应力层。本发明的压 缩应力可以在玻璃板的主面方向上均匀地形成,也可以在面内具有分布。通过上述的化学 强化处理,只要消除处理不均匀,就可大致均匀地获得压缩应力。因此,在测定与压缩应力 相关的各种值时,只要以主面的中央(玻璃板为矩形时,是对角线的交点,不是矩形时,也 是以此为基准的点)作为代表点即可。
[0051] 作为用于获得本发明的玻璃板的化学强化处理的方法,只要是能够将玻璃表层的 Na和熔融盐中的K进行离子交换的方法就没有特别限定,例如可例举将玻璃浸渍于经加热 的硝酸钾熔融盐中的方法。另外,本发明中,硝酸钾熔融盐或硝酸钾盐除了 KNO3之外,还包 括含有謂03和10质量%以下的NaNO 3的物质等。
[0052] 为形成具有玻璃所需的表面压缩应力的压缩应力层的化学强化处理条件随玻璃 板的板厚等而不同,但典型的是将玻璃基板在350~550°C的硝酸钾熔融盐中浸渍2~20 小时。从经济性的观点考虑,优选在350~500°C、2~16小时的条件下浸渍,更优选的浸 渍时间为2~10小时。
[0053] 对本发明的玻璃板的制造方法无特别限定,例如可以通过以下工序制造:将各种 原料适量混合,加热至约1400~1800°C进行熔融后,通过脱泡、搅拌等进行均质化,再采用 公知的浮法、下拉法、加压法等成形为板状,退火后切割成所需的尺寸。
[0054] 本发明的玻璃板的玻璃的玻璃化温度Tg优选400°C以上。籍此,能够抑制离子交 换时的表面压缩应力的缓和。更好是在550°C以上。
[0055] 本发明的玻璃板的玻璃的粘度为102dPa *s时的温度T2优选1800°C以下、更优选 1750°C 以下。
[0056] 本发明的玻璃的粘度为104dPa · s时的温度T4优选1350°C以下。
[0057] 本发明的玻璃板的玻璃的比重P优选2. 37~2. 55。
[0058] 本发明的玻璃板的玻璃的杨氏模量E优选65GPa以上。籍此,玻璃的作为覆盖玻 璃的刚性及破坏强度足够。
[0059] 本发明的玻璃板的玻璃的泊松比〇优选0. 25以下。籍此,玻璃的耐损伤性、尤其 是长期使用后的耐损伤性变得充分。
[0060] 本发明的玻璃板由下述玻璃构成,较好是容易实施化学强化处理:
[0061] 该玻璃以氧化物基准的摩尔百分率表示,含有56~75 %的Si02、5~20 %的 Al203、8 ~22 % 的 Na20、0 ~10 % 的 K20、0 ~14
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