JP2019197202A - 曲面コーティングパネル及びその製造方法、ソーラーモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】平坦でない屋根への曲面太陽光発電モジュールの設置に適するための曲面コーティングパネルの製造方法及びそれを備えたソーラーモジュールの提供。【解決手段】曲面透光基板、及び曲面透光基板の一側に設けられる膜層を備え、膜層は全誘電体膜であり、曲面透光基板の屈折率よりも高い高屈折率材料膜を含む曲面コーティングパネルとする。あるいはさらに膜層は、曲面透光基板の屈折率よりも低く、前記高屈折率材料膜と積層して設けられる低屈折率材料膜をさらに含み、高屈折率材料膜と低屈折率材料膜はそれぞれ複数層であり、複数層の高屈折率材料膜と複数層の低屈折率材料膜は曲面透光基板の上に交互に積層して設けられる。【選択図】図２

Description

本願は太陽エネルギーの技術分野に関するが、それに限定されず、特に曲面コーティングパネル及びその製造方法、それを備えたソーラーモジュールに関する。

太陽光発電モジュールは、赤外線帯域の熱反射を向上させ低放射を達成するために、カラーコーティングガラスを前面パネルとする。現在、通常のコーティングガラスの膜層は主に金属層を含み、このような太陽光発電モジュールは主に建物に用いられている。

一部の建物の屋根は平坦ではなく、たとえば、多くは中国建築の伝統的な切妻屋根を使用している。これらの屋根は曲面太陽光発電モジュールの設置にさらに適するため、曲面太陽光発電モジュールを開発する必要がある。

以下は本明細書に詳細に説明されるテーマの概要である。本概要は特許請求の範囲の保護範囲を限定するものではない。

本願の少なくとも一実施形態は、曲面透光基板、及び前記曲面透光基板の一側に設けられる膜層を備え、前記膜層は全誘電体膜であり、前記曲面透光基板の屈折率よりも高い高屈折率材料膜を含む、曲面コーティングパネルを提供する。

本願の一実施例において、前記膜層は、前記曲面透光基板の屈折率よりも低く、前記高屈折率材料膜と積層して設けられる低屈折率材料膜をさらに含んでもよい。

本願の一実施例において、前記高屈折率材料膜と前記低屈折率材料膜はそれぞれ複数層であってもよく、複数層の前記高屈折率材料膜と複数層の前記低屈折率材料膜は前記曲面透光基板の上に交互に積層して設けられる。

本願の一実施例において、前記高屈折率材料膜は３層であってもよく、前記低屈折率材料膜は２層であってもよく、前記曲面透光基板は前記高屈折率材料膜と隣接する。

本願の一実施例において、前記高屈折率材料膜は５層であってもよく、前記低屈折率材料膜は４層であってもよく、前記曲面透光基板が前記高屈折率材料膜と隣接する。

本願の一実施例において、前記高屈折率材料膜は４層であってもよく、前記低屈折率材料膜は３層であってもよく、前記曲面透光基板が前記高屈折率材料膜と隣接する。

本願の一実施例において、前記膜層は前記曲面透光基板の一側に順に設けられる第１層の高屈折率材料膜、低屈折率材料膜及び第２層の高屈折率材料膜を含んでもよい。

本願の一実施例において、前記高屈折率材料膜と前記低屈折率材料膜の耐熱温度は６５０℃以上である。

本願の一実施例において、前記高屈折率材料膜は、５５０ｎｍ波長での屈折率が１．９２〜２．６０の範囲内であってもよい。

本願の一実施例において、前記低屈折率材料膜は、５５０ｎｍ波長での屈折率が１．３５〜１．５０の範囲内であってもよい。

本願の一実施例において、前記高屈折率材料膜はチタン酸ランタン膜、二酸化チタン膜、五酸化三チタン膜、五酸化二ニオブ膜、五酸化二タンタル膜又は二酸化ジルコニウム膜、又はこれらの膜のうちの少なくとも２種から形成される複合膜を含んでもよい。

本願の一実施例において、前記低屈折率材料膜は二酸化シリコン膜又はフッ化マグネシウム膜、又は二酸化シリコン膜とフッ化マグネシウム膜との複合膜を含んでもよい。

本願の一実施例において、前記膜層が複数層の高屈折率材料膜を含む場合、複数層の前記高屈折率材料膜の材料は同じであってもよく、又は、少なくとも２層の前記高屈折率材料膜の材料は異なってもよい。

本願の一実施例において、前記膜層が複数層の低屈折率材料膜を含む場合、複数層の前記低屈折率材料膜の材料は同じであってもよく、又は、少なくとも２層の前記低屈折率材料膜の材料は異なってもよい。

本願の一実施例において、前記曲面コーティングパネルの色は青色、紫色、黄金色、黄色、赤色、粘土色、灰色、オレンジ色又は緑色であってもよい。

本願の少なくとも一実施形態は、
平面透光基板の一側の表面に、全誘電体膜である膜層であって、前記平面透光基板の屈折率よりも高い高屈折率材料膜を含む膜層を形成して、平面コーティングパネルを得るステップと、
前記平面コーティングパネルを熱曲げ処理して、曲面コーティングパネルを得るステップと、を含む曲面コーティングパネルの製造方法を提供する。

本願の一実施例において、前記平面透光基板の一側の表面に膜層を形成するステップは、
前記平面透光基板の一側の表面に、積層して設けられる前記高屈折率材料膜と前記平面透光基板の屈折率よりも低い低屈折率材料膜とを形成するステップを含んでもよい。

本願の一実施例において、前記平面透光基板の一側の表面に膜層を形成するステップは、
前記平面透光基板の一側の表面に、前記平面透光基板が前記高屈折率材料膜と隣接するように、交互に設けられた複数層の前記高屈折率材料膜と複数層の前記低屈折率材料膜を形成するステップを含んでもよい。

本願の一実施例において、前記高屈折率材料膜と前記低屈折率材料膜は真空状態で蒸発コーティング法又はマグネトロンスパッタリング法によって前記平面透光基板の上に形成されてもよい。

本願の一実施例において、コーティング材を溶融又はプレスパッタリングする前の、前記真空状態の真空度を１．０×１０^−４Ｐａ〜１．０×１０^−３Ｐａの範囲内に維持してもよく、コーティング材を溶融又はスパッタリングする時の、前記真空状態の真空度を３．０×１０^−２Ｐａ〜８．０×１０^−２Ｐａの範囲内に維持してもよい。

本願の一実施例において、前記熱曲げ処理は温度が６５０℃〜７５０℃の範囲内であってよく、時間が２０分間以上であってもよい。

本願の少なくとも一実施形態はソーラーモジュールを提供し、前記ソーラーモジュールの前面パネルは本願のいずれか一つの実施形態にて提供される曲面コーティングパネルを備える。

本願の一実施例において、前記ソーラーモジュールは、前記前面パネルの一側に順に設けられるフィルム、太陽電池及び裏面パネルをさらに備えてもよい。

本願の一実施例において、前記ソーラーモジュールは、前記前面パネルの一側に順に設けられるフィルム、太陽電池、フィルム及び裏面パネルをさらに備えてもよい。

本願のほかの特徴及び利点は後述する明細書に説明され、その一部は明細書により明らかになり、又は本願を実施することでわかる。本願の目的及びほかの利点は明細書、請求の範囲及び図面に特に示される構造によって実現及び獲得できる。

図面は、本願の技術案を更に理解するためのもので、且つ明細書の一部になり、本願の実施例とともに本願の技術案を解釈することに用いられるが、本願の技術案を限定するものではない。

通常の低放射コーティングガラスとコーティングされていないブランクガラスの透過率曲線比較図である。 本願の一実施例に係る曲面コーティングパネルの透過率曲線図である。 本願の一実施例に係る曲面コーティングパネルの透過率曲線図である。 本願の一実施例に係る曲面コーティングパネルの透過率曲線図である。 本願の一実施例に係る曲面コーティングパネルの透過率曲線図である。 本願の一実施例に係る曲面コーティングパネルの透過率曲線図である。 本願の実施例に係る曲面コーティングパネルの製造フローチャートである。 本願の実施例に係るソーラーモジュールの構造模式図である。 本願の他の一実施例に係るソーラーモジュールの構造模式図である。

本願の目的、技術案及び利点をより明瞭に説明するために、以下、図面を参照して本願の実施例を詳細に説明する。なお、矛盾しない限り、本願の実施例及び実施例の特徴を任意に組み合わせることができる。

通常のコーティングガラスの膜層は主に金属層を含み、成膜プロセスは主にマグネトロンスパッタリング法を採用する。熱反射コーティングガラスと低放射コーティングガラスはいずれもソーラーモジュールの前面パネル用のコーティングガラスとしてよく使われている。熱反射コーティングガラスは太陽光制御コーティングガラスとも呼ばれ、ガラスの表面に１層の金属又は金属化合物組合せの膜層をコーディングしたものであり、必要に応じて太陽光透過率を制御して理想的な遮光効果を図り、所要の反射色を生じ、赤外線帯域の高反射、低透過を実現する。低放射コーティングガラスは、Ｌｏｗ−Ｅガラスとも呼ばれ、ガラスの表面に低放射機能を有する１層の金属又は化合物の組合せの薄膜をコーディングし、ガラスの表面に極めて高い遠赤外線反射率を付与し、それにより断熱目的を実現する。従来の一般的な低放射コーティングガラスとして、銀１層低放射コーティングガラス、銀２層低放射コーティングガラス及び銀３層低放射コーティングガラスがある。図１は銀１層低放射コーティングガラス、銀２層低放射コーティングガラス、銀３層低放射コーティングガラス及びコーティングされていないブランクガラスの透過率曲線を示す。

現在、開発された曲面太陽光発電モジュール及びその曲面コーティングパネルは非常に少ない。その理由として、一方は、曲面基板に直接コーティングすることが難しく、且つ基板全体の膜厚分布の均一化が難く、且つコストが高く、他方は、平面基板にコーティングして曲面形状に曲げ処理する場合、膜層の耐温性等の問題によって、膜層はある程度脱落し、延いては膜層は破断したり完全に脱落したりする。また、通常のカラーコーティングガラスは主に建物の省エネ分野に適用され、主に赤外光を反射し、赤外線帯域（７８０〜１１００ｎｍ）で高反射、低透過性を示すが、ソーラーモジュールの発電波長範囲、たとえば、銅インジウムガリウムセレン（ＣｕＩｎ_ｘＧａ_{（１−ｘ）}Ｓｅ_２、ＣＩＧＳ）薄膜太陽電池と、結晶シリコン太陽電池の３８０ｎｍ〜１１００ｎｍの発電波長範囲では、図１からわかるように、通常のカラーコーティングガラスの平均透過率が低いため、太陽光発電モジュールの発電に不利である。また、膜システム構造は金属膜層を含み、金属膜層自体のコストが高く、且つ金属膜層が不安定で、酸化されやすい。金属膜層の酸化を回避するために、金属保護層を設ける必要があり、製造コストの大幅な増加も招く。また、現在、建物用の太陽光発電モジュールは主に黒色で美しいとは言えないことに対して、ほかの色の太陽光発電モジュールは太陽光反射率が高く、太陽光透過率が低いため、太陽光発電の効果が劣る。

本願の実施例は、高温に耐え、膜層が無傷で、ソーラーモジュールの発電波長範囲内での平均透過率が高く、ソーラーモジュールの発電効果を向上でき、且つカラー効果に優れた曲面コーティングパネルを提供する。該曲面コーティングパネルを前面パネルとして製造されたソーラーモジュールは発電効果に優れる。

本願の実施例にて提供する曲面コーティングパネルは、曲面透光基板、及び曲面透光基板の一側に設けられる膜層を備え、膜層は全誘電体膜であり、曲面透光基板の屈折率よりも高い高屈折率材料膜を含む。

膜層は、曲面透光基板の屈折率よりも低く、高屈折率材料膜と積層して設けられる低屈折率材料膜をさらに含んでもよい。

高屈折率材料膜と低屈折率材料膜はそれぞれ複数層であってもよく、複数層の高屈折率材料膜と複数層の低屈折率材料膜は曲面透光基板の上に交互に積層して設けられてもよい。

曲面コーティングパネルは順に積層して設けられた曲面透光基板、高屈折率材料膜、低屈折率材料膜、高屈折率材料膜、低屈折率材料膜及び高屈折率材料膜を備えてもよい。

曲面コーティングパネルは順に積層して設けられた曲面透光基板、高屈折率材料膜、低屈折率材料膜、高屈折率材料膜、低屈折率材料膜、高屈折率材料膜、低屈折率材料膜、高屈折率材料膜、低屈折率材料膜及び高屈折率材料膜を備えてもよい。

曲面コーティングパネルは順に積層して設けられた曲面透光基板、高屈折率材料膜、低屈折率材料膜及び高屈折率材料膜を備えてもよい。

曲面コーティングパネルは順に積層して設けられた曲面透光基板及び高屈折率材料膜を備えてもよい。

曲面コーティングパネルは順に積層して設けられた曲面透光基板、高屈折率材料膜、低屈折率材料膜、高屈折率材料膜、低屈折率材料膜、高屈折率材料膜、低屈折率材料膜及び高屈折率材料膜を備えてもよい。

曲面コーティングパネルは順に積層して設けられた曲面透光基板、低屈折率材料膜及び高屈折率材料膜を備えてもよい。

曲面透光基板の上方に直接積層されたのは高屈折率材料膜であってもよく、低屈折率材料膜であってもよい。

高屈折率材料と低屈折率材料の耐熱温度は６５０℃以上で、高屈折率材料と低屈折率材料の耐熱温度は７５０℃であってもよく、高屈折率材料と低屈折率材料の耐熱温度は、後続の熱処理過程での高屈折率材料と低屈折率材料から形成される膜層を無傷のまま維持できるか否かを左右する。本願において６５０℃で熱曲げ処理する場合、高屈折率材料と低屈折率材料は６５０℃の温度に耐えることができ、７５０℃で熱曲げ処理する場合、高屈折率材料と低屈折率材料が７５０℃の温度に耐えることが求められる。

高屈折率材料膜は、５５０ｎｍ波長での屈折率が１．９２〜２．６０で、この場合、曲面コーティングパネルのソーラーモジュールの発電波長範囲内での平均透過率をさらに向上させ、それにより該曲面コーティングパネルを用いて製造されたソーラーモジュールの発電効果を向上させる。

高屈折率材料膜はチタン酸ランタン膜、二酸化チタン膜、五酸化三チタン膜、五酸化二ニオブ膜、五酸化二タンタル膜又は二酸化ジルコニウム膜、又はこれらの膜のうちの少なくとも２種から形成される複合膜を含んでもよい。高屈折率材料膜がチタン酸ランタン膜、二酸化チタン膜、五酸化三チタン膜、五酸化二ニオブ膜、五酸化二タンタル膜及び二酸化ジルコニウム膜のうちのいずれか１種を含む場合、形成される高屈折率材料膜は、後続の熱処理過程で無傷のまま維持でき、曲面コーティングパネルのソーラーモジュールの発電波長範囲内での平均透過率をさらに向上させ、それにより該曲面コーティングパネルを用いて製造されたソーラーモジュールの発電効果を向上させる。

低屈折率材料膜は、５５０ｎｍ波長での屈折率が１．３５〜１．５０の材料である。この場合、曲面コーティングパネルのソーラーモジュールの発電波長範囲内での平均透過率はさらに向上され、それにより該曲面コーティングパネルを用いて製造されたソーラーモジュールの発電効果を向上させる。

低屈折率材料膜は、二酸化シリコン膜又はフッ化マグネシウム膜、又は二酸化シリコン膜とフッ化マグネシウム膜との複合膜を含んでもよい。低屈折率材料膜が二酸化シリコン又はフッ化マグネシウムである場合、形成される低屈折率材料膜は、後続の熱処理過程で無傷のまま維持でき、曲面コーティングパネルのソーラーモジュールの発電波長範囲内での平均透過率をさらに向上させ、それにより該曲面コーティングパネルを用いて製造されたソーラーモジュールの発電効果を向上させる。

膜層が複数層の高屈折率材料膜を含む場合、複数層の高屈折率材料膜は同じであってもよくまたは完全に同じでなくてもよい。

膜層が複数層の低屈折率材料膜を含む場合、複数層の低屈折率材料膜は同じであってもよくまたは完全に同じでなくてもよい。

複数層の高屈折率材料膜又は複数層の低屈折率材料膜の相違点は材料、厚さ、形状、面積等の性質を含んでもよいが、それらに限定されない。

曲面コーティングパネルはカラー、すなわち色付きのものであってもよい。膜層の異なる設計によって、曲面コーティングパネルの色が青色、紫色、黄金色、黄色、赤色、粘土色、灰色、オレンジ色又は緑色等であってもよい。本願の実施例の曲面コーティングパネルは、ソーラーモジュールの発電波長範囲内での高平均透過率を確保することを前提に、必要に応じて異なる色を形成し、様々な色のニーズを満たし、且つ建物と組み合わせて美しくなる。それにより本願の実施例の曲面コーティングパネルはさらに装飾効果のあるカバープレートに適用できる。

曲面コーティングパネルの膜システム設計構造は曲面コーティングパネルの所望の色に応じて、膜システム設計ソフトウェア、たとえば、Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｍａｃｌｅｏｄ、ＴＦＣａｃｌ又はＯｐｔｉＬａｙｅｒ等を用いて設計できる。膜システム設計によってコーティングパネルの構造を最適化し、後続熱処理過程での高温に耐えられ膜層を無傷のまま維持できる膜システム構造を選択することができ、さらに様々な色のニーズを満たすことを前提に、コストが低く、製造プロセスが簡単な膜システム設計構造を選択することができる。

以下、いくつかの曲面コーティングパネルの実施例を列挙して説明する。Ｈは高屈折率材料、Ｌは低屈折率材料ＳｉＯ_２、Ｓｕｂは透光基板、たとえば、ウルトラホワイトフロートガラス、Ａｉｒは空気、Ａｉｒ／Ｓｕｂは透光基板の膜層に接触されていない一側が直接空気に接触することを示す。Ｈ（１）は透光基板の上の第１層が高屈折率材料であることを示し、Ｌ（２）は第２層が低屈折率材料であることを示し、以下同様である。「Ａｉｒ／Ｓｕｂ／Ｈ（１）／Ｌ（２）／Ｈ（３）／Ｌ（４）／Ｈ（５）／Ａｉｒ」は該コーティングパネルが順に積層して設けられた透光基板、第１層の高屈折率材料膜、第２層の低屈折率材料膜、第３層の高屈折率材料膜、第４層の低屈折率材料膜のみを備えることを示し、以下同様である。

本願の一実施形態はオレンジ色の曲面コーティングパネルを提供し、該オレンジ色の曲面コーティングパネルは５層の全誘電体膜を備え、その膜システム設計構造は、
Ａｉｒ／Ｓｕｂ／Ｈ（１）／Ｌ（２）／Ｈ（３）／Ｌ（４）／Ｈ（５）／Ａｉｒであってもよく、
ここで、Ｈ（１）の厚さが９１．４２ｎｍ±２０ｎｍ、Ｌ（２）の厚さが４３．６７ｎｍ±２０ｎｍ、Ｈ（３）の厚さが４３．８５ｎｍ±２０ｎｍ、Ｌ（４）の厚さが１９．９７ｎｍ±２０ｎｍ、Ｈ（５）の厚さが２７．５３ｎｍ±２０ｎｍであり、
ＨはＺｒＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔｉ_３Ｏ_５又はＴａ_２Ｏ_５であってもよい。

該オレンジ色の曲面コーティングパネルの透過率曲線は図２に示される。

本願の一実施形態は緑色の曲面コーティングパネルを提供し、該緑色の曲面コーティングパネルは９層の全誘電体膜を備え、その膜システム設計構造は、
Ａｉｒ／Ｓｕｂ／Ｈ（１）／Ｌ（２）／Ｈ（３）／Ｌ（４）／Ｈ（５）／Ｌ（６）／Ｈ（７）／Ｌ（８）／Ｈ（９）／Ａｉｒであってもよく、
ここで、Ｈ（１）の厚さが５４．６３ｎｍ±２０ｎｍ、Ｌ（２）の厚さが１２．３６ｎｍ±２０ｎｍ、Ｈ（３）の厚さが３８．３９ｎｍ±２０ｎｍ、Ｌ（４）の厚さが３５．９２ｎｍ±２０ｎｍ、Ｈ（５）の厚さが５１．４５ｎｍ±２０ｎｍ、Ｌ（６）の厚さが３１．３６ｎｍ±２０ｎｍ、Ｈ（７）の厚さが４５．５３ｎｍ±２０ｎｍ、Ｌ（８）の厚さが３３．３２ｎｍ±２０ｎｍ、Ｈ（９）の厚さが２３．２９ｎｍ±２０ｎｍであり、
ＨはＺｒＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔｉ_３Ｏ_５又はＴａ_２Ｏ_５であってもよい。

該緑色の曲面コーティングパネルの透過率曲線は図３に示される。

本願の一実施形態は粘土色の曲面コーティングパネルを提供し、該粘土色の曲面コーティングパネルは３層の全誘電体膜を備え、その膜システム設計構造は、
Ａｉｒ／Ｓｕｂ／Ｈ（１）／Ｌ（２）／Ｈ（３）／Ａｉｒであってもよく、
ここで、Ｈ（１）の厚さが２３３．３０ｎｍ±２０ｎｍ、Ｌ（２）の厚さが３３２．５２ｎｍ±２０ｎｍ、Ｈ（３）の厚さが９２．１０ｎｍ±２０ｎｍであり、
ＨはＺｒＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔｉ_３Ｏ_５又はＴａ_２Ｏ_５であってもよい。

該粘土色の曲面コーティングパネルの透過率曲線は図４に示される。

本願の一実施形態は灰色の曲面コーティングパネルを提供し、該灰色の曲面コーティングパネルは１層の全誘電体膜を備えてもよく、その膜システム設計構造は、
Ａｉｒ／Ｓｕｂ／Ｈ（１）／Ａｉｒであってもよく、
ここで、Ｈ（１）の厚さが２６．００ｎｍ±２０ｎｍであり、
ＨはＺｒＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔｉ_３Ｏ_５又はＴａ_２Ｏ_５であってもよい。

該灰色の曲面コーティングパネルの透過率曲線は図５に示される。

本願の一実施形態は紫色の曲面コーティングパネルを提供し、該紫色の曲面コーティングパネルは７層の全誘電体膜を備えてもよく、その膜システム設計構造は、
Ａｉｒ／Ｓｕｂ／Ｈ（１）／Ｌ（２）／Ｈ（３）／Ｌ（４）／Ｈ（５）／Ｌ（６）／Ｈ（７）／Ａｉｒであってもよく、
ここで、Ｈ（１）の厚さが１７．３８ｎｍ±２０ｎｍ、Ｌ（２）の厚さが６１．１４ｎｍ±２０ｎｍ、Ｈ（３）の厚さが３４．７８ｎｍ±２０ｎｍ、Ｌ（４）の厚さが６１．１４ｎｍ±２０ｎｍ、Ｈ（５）の厚さが３４．７８ｎｍ±２０ｎｍ、Ｌ（６）の厚さが６１．１４ｎｍ±２０ｎｍ、Ｈ（７）の厚さが１７．３８ｎｍ±２０ｎｍであり、
ＨはＺｒＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔｉ_３Ｏ_５又はＴａ_２Ｏ_５であってもよい。

該紫色の曲面コーティングパネルの透過率曲線は図６に示される。

図２〜６から分かるように、本願の実施例のカラー曲面コーティングパネルは可視光領域での透過率がやや低いが、赤外光領域での透過率が高い。それによりソーラーモジュールの発電波長範囲内、特に３８０ｎｍ〜１１００ｎｍ波長範囲内での平均透過率が高い。それをカラーソーラーモジュールの前面パネルとして使用すると、優れた発電効果を奏する。

本願の実施例の曲面コーティングパネルは必要に応じて異なる色で形成され、様々な色のニーズを満たすことができ、建物と組み合わせて美しくなる。

また、同一の高屈折率材料と低屈折率材料を用いて、コーティング膜の層数を増減し及び各層の膜の厚さを調整、たとえば、膜厚さを大きく又は小さくすることで、同様に同一色の曲面コーティングパネルを製造できると理解できる。且つ、試験を行ったところ、異なる膜システム設計構造によって製造された同一色の曲面コーティングパネルのスペクトルはほぼ同じである。なお、膜システムを設計する時、コストを削減できるように、膜の層数をなるべく少なくすべきである。

本願の実施例にてさらに提供する上記曲面コーティングパネルの製造方法は、
平面透光基板の一側の表面に、全誘電体膜である膜層であって、平面透光基板の屈折率よりも高い高屈折率材料膜を含む膜層を形成して、平面コーティングパネルを得るステップと、
平面コーティングパネルを熱曲げ処理して、曲面コーティングパネルを得るステップと、を含む。

平面透光基板の曲げ変形前後、屈折率は変わらない。

平面透光基板の一側の表面に膜層を形成するステップは、
平面透光基板の一側の表面に、積層して設けられる高屈折率材料膜と平面透光基板の屈折率よりも低い低屈折率材料膜とを形成するステップを含む。

平面透光基板の一側の表面に膜層を形成するステップは、
平面透光基板の一側の表面に、平面透光基板が高屈折率材料膜と隣接するように、交互に設けられる複数層の高屈折率材料膜と複数層の低屈折率材料膜を形成するステップを含む。

高屈折率材料膜と低屈折率材料膜は、真空状態の蒸発コーティング法又はマグネトロンスパッタリング法によって平面透光基板の上に形成される。

真空コーティング法は蒸発コーティング法又はマグネトロンスパッタリング法であってもよい。蒸発コーティング法は、電子銃蒸発コーティング法であってもよく、光学分野において光学ガラスに成膜する真空コーティング法によって、本願の平面透光基板の表面に少なくとも１層の高屈折率材料膜と選択的に少なくとも１層の低屈折率材料膜を堆積してもよく、たとえば、カメラレンズの光学ガラスにコーティングする真空コーティング法を採用する。

図７に示すように、例示的な実施例において、該方法は、
Ｓ１、平面透光基板を洗浄して乾燥させるステップと、
Ｓ２、乾燥後の平面透光基板をコーティング装置の真空キャビティ内に入れ、真空キャビティを真空状態にするステップと、
Ｓ３、コーティング材を溶融又はプレスパッタリングするステップと、
Ｓ４、膜システム設計をコーティングプロセスプログラムに導入するステップと、
Ｓ５、蒸発コーティング法又はマグネトロンスパッタリング法によって、溶融又はプレスパッタリング済みのコーティング材を平面透光基板の表面に堆積して、少なくとも１層の高屈折率材料膜と選択的に少なくとも１層の低屈折率材料膜を形成し、平面コーティングパネルを得るステップと、
Ｓ６、真空状態を解除し、平面コーティングパネルを取り出すステップと、
Ｓ７、平面コーティングパネルを検査し、合格した平面コーティングパネルを熱処理装置に回し、合格した平面コーティングパネルを熱曲げ又は曲げ強化処理し、曲面コーティングパネルを得るステップと、
Ｓ８、曲面コーティングパネルを検査し、合格した製品を包装するステップと、を含む。

コーティング材を溶融又はプレスパッタリングする前、真空キャビティの真空度を１．０×１０^−４Ｐａ〜１．０×１０^−３Ｐａの範囲内に維持してもよく、高屈折率材料膜又は低屈折率材料膜を堆積する時、真空キャビティの真空度を３．０×１０^−２Ｐａ〜８．０×１０^−２Ｐａの範囲内に維持してもよい。本願では、高屈折率材料膜又は低屈折率材料膜を堆積する時、真空キャビティの真空度を３．０×１０^−２Ｐａ〜８．０×１０^−２Ｐａの範囲内に制御することで、純度が高く、硬度が適切な膜層を容易に製造できる。

熱曲げ処理は温度が６５０℃〜７５０℃であってもよく、時間が２０分間以上であってもよい。

平面透光基板は平面ガラス基板又は平面透光高分子材料基板である。

平面ガラス基板は平面ウルトラホワイトフロートガラス、平面通常フロートガラス、平面バルク着色ガラス又は平面光学ガラス等の透光ガラスである。

平面透光高分子材料基板は平面透光樹脂基板である。

平面透光樹脂基板は平面のポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）基板又はポリメチルメタクリレート（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＭＭＡ）基板等の透光基板である。

本願の実施例の曲面コーティングパネルは全誘電体膜を使用し、コーティング材を最適に選択し膜システム構造を調整することで、膜層が後続の熱処理過程の高温、たとえば６５０℃の高温に耐えられ、熱処理後も、膜層が無傷のまま維持できる。それにより、コーティング済みの平面基板は、使用場面に応じて様々な曲面形状に熱処理できる。また、本願の実施例の曲面コーティングパネルの材料膜は、全誘電体膜を用いており、曲面コーティングパネルの赤外線帯域での透過率を向上させることで、曲面コーティングパネルのソーラーモジュールの発電波長範囲内、特に３８０ｎｍ〜１１００ｎｍ波長範囲での平均透過率を向上させる。それにより該曲面コーティングパネルを用いて製造されたソーラーモジュールの発電効率は顕著に向上される。また、本願の実施例の曲面コーティングパネルは金属膜層を用いていないため、金属膜層の酸化問題を回避し、且つ金属保護層が不要になり、コストを削減させる。

本願の実施例はソーラーモジュールをさらに提供し、該ソーラーモジュールは、本願の実施例のいずれか一項に記載の曲面コーティングパネルを、前面パネルとして使用してもよい。本願の実施例に係る曲面コーティングパネルのソーラーモジュールの発電波長範囲内での平均透過率が高いため、ソーラーモジュールの発電効果が良好である。

図８に示すように、ソーラーモジュールは、順に設けられる前面パネル１、フィルム２、太陽電池３及び裏面パネル４を備えてもよく、裏面パネル４の下方又は一側に、太陽電池３に電気的に接続される接続ボックス５が設けられ、前面パネル１は本願の実施例に係る曲面コーティングパネルである。

図９に示すように、ソーラーモジュールは、順に設けられる前面パネル１、フィルム２、太陽電池３、フィルム２及び裏面パネル４を備えてもよく、裏面パネル４の下方又は一側に、太陽電池３に電気的に接続される接続ボックス５が設けられ、前面パネル１は本願の実施例に係る曲面コーティングパネルである。

フィルムは粘性を有する高分子系材料、たとえば、ポリビニルブチラール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ｂｕｔｙｒａｌ、ＰＶＢ）又はエチレン酢酸ビニル（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ、ＥＶＡ）から形成されてもよく、
太陽電池は様々なタイプのフレキシブル薄膜太陽電池又はフレキシブル結晶シリコン太陽電池であってもよく、たとえば、フレキシブル銅インジウムガリウムセレン（ＣｕＩｎ_ｘＧａ_{（１−ｘ）}Ｓｅ_２、ＣＩＧＳ）薄膜太陽電池が挙げられる。

なお、本願の実施例のソーラーモジュールは本分野においてソーラーモジュールを製造する一般的な方法によって製造できる。

従って、必要に応じて本願のソーラーモジュールの具体的な構造、フィルム及び太陽電池のタイプを選択でき、それにより本願のソーラーモジュールをより多くの場面に適用できる。本願の曲面コーティングパネルの前面パネルはＣＩＧＳ薄膜太陽電池又は結晶シリコン太陽電池の発電波長範囲３８０ｎｍ〜１１００ｎｍ内での平均透過率が特に高いため、太陽電池がＣＩＧＳ薄膜太陽電池又は結晶シリコン太陽電池を選択する場合、ソーラーモジュールの発電効果が特に優れる。

また、本願の実施例の曲面コーティングパネルは、建物以外、装飾効果のあるカバープレート、例えば携帯電話の裏面パネル、冷蔵庫パネル等にも適用できる。

本願は本願の実施例の原理の例であり、本願をなんらかの形態で又は実質的に限定したり、または本願を具体的な実施形態に限定したりするものではない。当業者であれば、上記本願の実施例、技術案の特許請求の範囲に定義された原理、精神及び範囲を逸脱せずに、本願の実施例の技術案の要素、方法及びシステム等に変形、変化、変更、改良を行うことができると理解できる。これらの変形、変化、変更、改良を施された実施形態はすべて本願の同等実施例に含まれ、これらの同等実施例はすべて本願の請求の範囲に定められた範囲内に含まれる。ここで本願のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、様々な形態で本願の実施例を具体化できる。また、本願の実施例は、ここに記載の種々の実施形態のいくつか又はすべての任意の可能な組合せを含むだけでなく、本願の特許請求の範囲に定められた範囲を含む。本願又は引用された任意の特許、引用された特許出願又は引用されたほかの資料の任意の箇所に係るすべての特許、特許出願及びほかの引用資料は引用によりその全内容が組み込まれている。

以上の開示は網羅的ではなく説明的である。当業者にとって、本明細書は様々な変化や代替案の示唆を与えることができる。これらの代替案や変化はすべて本特許請求の範囲に含まれ、ここで用語「含む」の意味は「含むが、それに限定されない」である。

ここで、本願の選択的の実施形態を説明した。当業者はここに記載の実施形態のほかの同等変形を想到し得て、これらの同等変形も本明細書に添付される特許請求の範囲に含まれる。

Claims (21)

1. 曲面透光基板、及び前記曲面透光基板の一側に設けられる膜層を備え、前記膜層は全誘電体膜であり、前記曲面透光基板の屈折率よりも高い高屈折率材料膜を含む曲面コーティングパネル。
2. 前記膜層は、前記曲面透光基板の屈折率よりも低く、前記高屈折率材料膜と積層して設けられる低屈折率材料膜をさらに含む請求項１に記載の曲面コーティングパネル。
3. 前記高屈折率材料膜と前記低屈折率材料膜はそれぞれ複数層であり、複数層の前記高屈折率材料膜と複数層の前記低屈折率材料膜は前記曲面透光基板の上に交互に積層して設けられる請求項２に記載の曲面コーティングパネル。
4. 前記高屈折率材料膜は３層、前記低屈折率材料膜は２層であり、前記曲面透光基板は前記高屈折率材料膜と隣接し、又は
   前記高屈折率材料膜は５層、前記低屈折率材料膜は４層であり、前記曲面透光基板は前記高屈折率材料膜と隣接し、又は
   前記高屈折率材料膜は４層、前記低屈折率材料膜は３層であり、前記曲面透光基板は前記高屈折率材料膜と隣接する請求項３に記載の曲面コーティングパネル。
5. 前記膜層は、前記曲面透光基板の一側に順に設けられる第１層の高屈折率材料膜、低屈折率材料膜及び第２層の高屈折率材料膜を含む請求項２に記載の曲面コーティングパネル。
6. 前記高屈折率材料膜と前記低屈折率材料膜の耐熱温度は６５０℃以上である請求項２〜５のいずれか一項に記載の曲面コーティングパネル。
7. 前記高屈折率材料膜は、５５０ｎｍ波長での屈折率が１．９２〜２．６０の範囲内である請求項１〜５のいずれか一項に記載の曲面コーティングパネル。
8. 前記低屈折率材料膜は、５５０ｎｍ波長での屈折率が１．３５〜１．５０の範囲内である請求項２〜５のいずれか一項に記載の曲面コーティングパネル、
9. 前記高屈折率材料膜はチタン酸ランタン膜、二酸化チタン膜、五酸化三チタン膜、五酸化二ニオブ膜、五酸化二タンタル膜、又は二酸化ジルコニウム膜、又はこれらの膜のうちの少なくとも２種から形成される複合膜を含む請求項１〜８のいずれか一項に記載の曲面コーティングパネル。
10. 前記低屈折率材料膜は二酸化シリコン膜又はフッ化マグネシウム膜、又は二酸化シリコン膜とフッ化マグネシウム膜との複合膜を含む請求項２〜８のいずれか一項に記載の曲面コーティングパネル。
11. 前記膜層が複数層の高屈折率材料膜を含む場合、複数層の前記高屈折率材料膜の材料は同じであり、又は、少なくとも２層の前記高屈折率材料膜の材料は異なり、
    前記膜層が複数層の低屈折率材料膜を含む場合、複数層の前記低屈折率材料膜の材料は同じであり、又は、少なくとも２層の前記低屈折率材料膜の材料は異なる請求項２〜１０のいずれか一項に記載の曲面コーティングパネル。
12. 前記曲面コーティングパネルの色は青色、紫色、黄金色、黄色、赤色、粘土色、灰色、オレンジ色又は緑色である請求項１〜１１のいずれか一項に記載の曲面コーティングパネル。
13. 平面透光基板の一側の表面に、全誘電体膜である膜層であって、前記平面透光基板の屈折率よりも高い高屈折率材料膜を含む膜層を形成して、平面コーティングパネルを得るステップと、
    前記平面コーティングパネルを熱曲げ処理して、曲面コーティングパネルを得るステップと、を含む曲面コーティングパネルの製造方法。
14. 前記平面透光基板の一側の表面に膜層を形成するステップは、
    前記平面透光基板の一側の表面に、積層して設けられた前記高屈折率材料膜と前記平面透光基板の屈折率よりも低い低屈折率材料膜とを形成するステップを含む請求項１３に記載の方法。
15. 前記平面透光基板の一側の表面に膜層を形成するステップは、
    前記平面透光基板の一側の表面に、前記平面透光基板が前記高屈折率材料膜と隣接するように、交互に設けられた複数層の前記高屈折率材料膜と複数層の前記低屈折率材料膜を形成するステップを含む請求項１３に記載の方法。
16. 前記高屈折率材料膜と前記低屈折率材料膜は真空状態で蒸発コーティング法又はマグネトロンスパッタリング法によって前記平面透光基板の上に形成される請求項１４又は１５に記載の方法。
17. コーティング材を溶融又はプレスパッタリングする前、前記真空状態の真空度を１．０×１０^−４Ｐａ〜１．０×１０^−３Ｐａの範囲内に維持し、コーティング材を溶融又はスパッタリングする時、前記真空状態の真空度を３．０×１０^−２Ｐａ〜８．０×１０^−２Ｐａの範囲内に維持する請求項１６に記載の方法。
18. 前記熱曲げ処理は温度は６５０℃〜７５０℃の範囲内、時間は２０分間以上である請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前面パネルは請求項１〜１２のいずれか一項に記載の曲面コーティングパネルを備えるソーラーモジュール。
20. 前記前面パネルの一側に順に設けられるフィルム、太陽電池及び裏面パネルをさらに備える請求項１９に記載のソーラーモジュール。
21. 前記前面パネルの一側に順に設けられるフィルム、太陽電池、フィルム及び裏面パネルをさらに備える請求項１９に記載のソーラーモジュール。