JPH0427179B2 - - Google Patents

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JPH0427179B2
JPH0427179B2 JP61030161A JP3016186A JPH0427179B2 JP H0427179 B2 JPH0427179 B2 JP H0427179B2 JP 61030161 A JP61030161 A JP 61030161A JP 3016186 A JP3016186 A JP 3016186A JP H0427179 B2 JPH0427179 B2 JP H0427179B2
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JP
Japan
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glass
solar cell
less
spectral transmittance
component
Prior art date
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JP61030161A
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English (en)
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JPS62187141A (ja
Inventor
Takuhiro Onoda
Katsuhiko Imai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co Ltd filed Critical Nippon Electric Glass Co Ltd
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Publication of JPH0427179B2 publication Critical patent/JPH0427179B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • C03C3/093Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、太陽電池カバー用ガラス、より具体
的には特に人工衛星に搭載される太陽電池を宇宙
線より保護するための太陽電池カバー用ガラスに
関するものである。 従来技術 人工衛星に搭載される太陽電池は、放射線損傷
に強い基板上に宇宙線を遮蔽するカバー用ガラス
を付け更に必要に応じて紫外線遮蔽膜、透明導電
膜、無反射膜等の各種の膜を被着している。 この種の太陽電池カバー用ガラスに要求される
基本的特性としては、太陽電池の効率を向上させ
るため近赤外から可視域までの波長域に亘つて透
過率が高いこと、宇宙線に含まれる陽子線、電子
線、中性子線、X線、γ線、紫外線等に曝された
時、着色等による透過率の減少が少なく太陽電池
の効率を低下せしめにくいこと、急激な温度変化
で破損しないよう耐熱性に優れていること、太陽
電池に装着する時用いる接着剤が紫外線に曝され
ると劣化し易いため紫外線を遮蔽すること、各種
の膜を被着されるためガラスの表面が安定してお
り、また膜の劣化を防ぐため耐水性が良いこと等
が要求される。 従来より太陽電池カバー用ガラスには、石英ガ
ラスやCeO2を含有したソーダガラスが用いられ
ているが、石英ガラスは製造コストが高いばかり
でなくそれ自体では紫外線を遮蔽できないため紫
外線遮蔽膜を必ず被着する必要があり割高になる
こと、またソーダガラスは熱膨張係数が高く、耐
熱性が悪いと共に耐水性が悪いため膜が劣化しや
すいという問題があつた。 発明の目的 本発明の目的は、上記太陽電池カバー用ガラス
に要求される諸特性に優れ、特に従来のソーダガ
ラスの欠点を改良し、耐熱性、耐水性に優れたガ
ラスを提供することを目的とするものである。 発明の構成 本発明の太陽電池カバー用ガラスは、重量百分
率でSiO2 55.0〜75.0%、Al2O3 2.0〜8.0%、B2
O3 3.0〜13.0%、MgO 0〜4.0%、CaO 0〜3.0
%、BaO 0.5〜6.0%、ZnO 0〜4.0%、Li2
0〜3.0%、Na2O 7.0〜14.0%、K2O 0〜5.0
%、CeO2 2.0〜8.0%、TiO2 0.3〜3.0%、Sb2
O3 0.1〜2.0%、V2O5 0〜1.0%からなり、好
ましくはSiO2 60.0〜70.0%、Al2O3 4.0〜7.0
%、B2O3 5.0〜12.0%、MgO 0〜3.0%、CaO
0〜2.0%、BaO 1.0〜5.0%、ZnO 0〜3.0%、
Li2O 0〜2.0%、Na2O 8.0〜13.0%、K2
0〜4.0%、CeO2 3.0〜6.0%、TiO2 0.5〜2.0
%、Sb2O3 0.5〜1.5%、V2O5 0〜0.5%からな
ることを特徴とする。 さらに本発明のガラスは熱膨張係数が60〜80×
10-7/℃、分光透過率が肉厚0.5mmで500nm〜
1200nmの波長域において85%以上であり、アル
カリ溶出量が0.2mg以下であることを特徴とする。 本発明のガラスは、従来より知られている熱膨
張係数85〜95×10-7/℃、アルカリ溶出量(JIS
R3502 化学分析用ガラス器具の試験方法)0.3
〜0.5mgのソーダガラスと比較して、熱膨張係数
が60〜80×10-7/℃、アルカリ溶出量が0.2mg以
下と低い。また石英ガラスと比較し、原ガラスが
安くさらにTiO2、CeO2を含有し、それ自体で高
い紫外線遮蔽能力を有するため紫外線遮蔽膜の被
着を必要としない。 以下に本発明の太陽電池カバー用ガラスの各成
分の作用及びその含有範囲を上記のように限定し
た理由について説明する。 SiO2は、Al2O3、B2O3と共にガラス構造の骨
格をなす基本成分であり、その含有量は55.0〜
75.0%である。55.0%より少ない場合は、化学的
耐久性が低下し、75.0%より多い場合は、粘性が
高くなるため溶融が困難となる。 Al2O3は、化学的耐久性を向上させ、ガラスの
失透を抑制する成分であり、その含有量は2.0〜
8.0%である。2.0%より少ない場合は、上記の効
果が得られず、8.0%より多い場合は、粘性が高
くなり溶融が困難となる。 B2O3は中性子線を遮蔽すると共に、溶融時に
融剤として作用する成分であり、その含有量は、
3.0〜13.0%である。3.0%より少ない場合は、上
記の効果が得られず、13.0%より多い場合は、分
光透過率が低下し、太陽電池の効率を低減させ、
さらに溶融時にガラス表面からの揮発が著しく多
くなり、ガラス欠陥を生みやすい。 MgO、CaO、BaO、ZnOのアルカリ土類金属
酸化物は、B2O3やアルカリ成分の揮発を抑制し、
かつガラスの化学的耐久性を向上させる成分であ
り、その含有量は、各々MgO 0〜4.0%、CaO
0〜3.0%、BaO 0.5〜6.0%、ZnO 0〜4.0%で
ある。各々の成分が上記下限値より少ない場合
は、上記の効果が得られず、上限値より多い場合
は、分光透過率が低下し、太陽電池の効率を低減
させる。 Li2O、Na2O、K2Oのアルカリ金属酸化物は、
溶融時に融剤として作用すると共に熱膨張係数を
抑制し、さらに分光透過率を向上させ、かつ混合
アルカリ効果による電子線着色を抑制する成分で
あり、その含有量は、各々Li2O 0〜3.0%、
Na2O 7.0〜14.0%、K2O 0〜5.0%である。
各々の成分が上記下限値より少ない場合は上記の
効果が得られず、また粘性が高く、溶融が困難と
なり、上限値より多い場合は、アルカリ溶出量が
増加すると同時に熱膨張係数が大きくなり、耐熱
性が低下する。 CeO2は、TiO2、V2O5と共に紫外線を遮蔽し、
且つX線、γ線によるガラスの着色を防止する成
分であり、その含有量は、2.0〜8.0%である。2.0
%より少ない場合は、上記の効果が得られず、
8.0%より多い場合は、可視域の分光透過率を低
下させ、太陽電池の効率を低減させる。 TiO2は、CeO2と同様紫外線を遮蔽すると共に
紫外線によるガラスの着色を防止する成分であ
り、その含有量は0.3〜3.0%である。0.3%より少
ない場合は、上記の効果が得られず、3.0%より
多い場合は、可視域の分光透過率を低下させ、太
陽電池の効率が低減する。 Sb2O3は、清澄剤及びCeO2の還元剤として用
いられ、CeO2を還元することにより、Ceイオン
による可視域の分光透過率を抑制する成分であ
り、その含有量は、0.1〜2.0%である。0.1%より
少ない場合は、CeO2の還元作用が無くなり、短
波長側の分光透過率が低下し、また2.0%以上に
しても上記の効果が2.0%以下の場合と変らず、
また原料価格を低減させる効果も乏しくなる。 V2O5は、CeO2、TiO2と同様紫外線を遮蔽する
成分であるが、その含有量が1.0%より多い場合
は、可視域の透過率を低下させ、太陽電池の効率
が低減する。 実施例 表1に本発明の太陽電池カバー用ガラスの実施
例を示す。
【表】 上記表1の試料No.1〜10のガラス試料は、次の
ように調整した。 表1のガラス組成になるように調合したパツチ
を白金るつぼに入れ、電気内において1500℃で
4時間溶融した。溶融後、グラフアイト板上に流
し出し、板状に成型した。その後、冷却で除歪
して板状試料を得た。この板状試料を小片に切り
出し、肉厚0.5mmに研磨して、分光透過率を測定
した。分光透過率は500nmから1200nmまでに亘
つて平均的に高いと共に、紫外線をカツトするた
め肉厚0.5mmで透過率が50%となる波長、すなわ
ち50%カツトオン値が375±10nmで、且つ紫外線
の波長である300nmの値が0であることが要求さ
れるが、本発明の実施例のガラスは500nmから
1200nmにおける分光透過率が87.5%以上であり、
その条件を満足するものである。熱膨張係数は、
石英管式膨張計で測定したところ、実施例のガラ
スは、熱膨張係数が69.7〜78.1×10-7/℃と低く、
耐熱性に優れていることがわかる。また耐水性の
判定にはJIS R3502に記載されているアルカリ溶
出量を測定したところ実施例のガラスは、アルカ
リ溶出量が0.08mg以下であり耐水性に優れている
ことがわかる。
【表】 上記表2は、表1のNo.2.3.6の各試料について
γ線、紫外線、電子線を照射した後の分光透過率
を示したものである。各試料とも500〜1200nmu
における照射後の透過率の減少が少なく、また
300nmにおける透過率の値は0である。 発明の効果 以上のように本発明の太陽電池カバー用ガラス
は、耐熱性、耐水性に優れていると共に紫外線遮
蔽能力を有し、かつ近赤外から可視域までの透光
性に優れ、しかも安価に供給できるものであり、
特に人工衛星搭載太陽電池カバー用ガラスとして
最適である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量百分率で、SiO2 55.0〜75.0%、Al2O3
    2.0〜8.0%、B2O3 3.0〜13.0%、MgO 0〜4.0
    %、CaO 0〜3.0%、BaO 0.5〜6.0%、ZnO 0
    〜4.0%、Li2O 0〜3.0%、Na2O 7.0〜14.0
    %、K2O 0〜5.0%、CeO2 2.0〜8.0%、TiO2
    0.3〜3.0%、Sb2O3 0.1〜2.0%、V2O5 0〜
    1.0%からなる太陽電池カバー用ガラス。 2 重量百分率で、SiO2 60.0〜70.0%、Al2O3
    4.0〜7.0%、B2O3 5.0〜12.0%、MgO 0〜3.0
    %、CaO 0〜2.0%、BaO 1.0〜5.0%、ZnO 0
    〜3.0%、Li2O 0〜2.0%、Na2O 8.0〜13.0
    %、K2O 0〜4.0%、CeO2 3.0〜6.0%、TiO2
    0.5〜2.0%、Sb2O3 0.5〜1.5%、V2O5 0〜
    0.5%からなる特許請求の範囲第1項記載の太陽
    電池カバー用ガラス。 3 熱膨張係数が60〜80×10-7/℃、分光透過率
    が肉厚0.5mmで500nm〜1200nmの波長域において
    85%以上であり、アルカリ溶出量が0.2mg以下で
    ある特許請求の範囲第1項記載の太陽電池カバー
    用ガラス。
JP61030161A 1986-02-13 1986-02-13 太陽電池カバ−用ガラス Granted JPS62187141A (ja)

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