CN111149219A - 太阳能电池系统 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能电池系统，是通过吸收太阳光而发电的太阳能电池系统，上述太阳能电池系统具备叠层结构体和配置在上述叠层结构体的周边部的发电用电池，上述叠层结构体叠层有含有波长转换材料的透明片状构件、和第1透明片，上述波长转换材料的最大发光波长为780nm以上，上述第1透明片的折射率na1高于上述透明片状构件的折射率nb。根据本发明，可以提供具备能够将从透明层表面入射而在内部转换成近红外线等高波长的光的光高效率地导到侧面的透明层和发电用电池的太阳能电池系统。

Description

太阳能电池系统
技术领域
本发明涉及在窗户中太阳光发电等所使用的太阳能电池系统。
背景技术
在大厦等比较高层的建筑物的情况下，由于不易确保可以设置太阳能面板的空间，创造能量不充分，因此将太阳能电池设置于窗户被实用化。具体而言，已知在夹层玻璃的中间层、多层玻璃的玻璃与玻璃之间设置有太阳能电池模块的情况。然而，太阳能电池模块一般缺乏透明性，往往阻挡视野。此外，透明性高的有机太阳能电池也被实用，但具有耐久性低这样的课题。
为了解决那样的课题，研究了在窗框等窗户的周边部设置太阳能面板。例如，开发了使玻璃等透明构件含有将紫外线、可见光线或红外线波长转换成近红外线的波长转换材料，将通过波长转换材料进行了波长转换的光聚光于玻璃侧面进行发电的太阳能放射转换装置(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开2015/047084号
发明内容
发明所要解决的课题
然而，对于专利文献1所公开的太阳能放射转换装置，波长转换为近红外线的光不聚光于玻璃侧面而透射的光大量存在，发电效率不充分。此外，如果将专利文献1的太阳能放射转换装置应用于建筑物的窗户，则有时波长转换为近红外线的光入射到室内而导致室内的温度上升。
本发明是鉴于以上情况而提出的，本发明的课题是提供具备能够将从表面入射而在内部转换成近红外线等高波长的光的光高效率地导到侧面的叠层结构体、和发电用电池的太阳能电池系统。
用于解决课题的方法
本发明人等进行了深入研究，结果发现，在具备叠层结构体、和配置在叠层结构体的周边部的发电用电池的太阳能电池系统中，通过调整构成叠层结构体的各层的折射率，并且使用特定种类的波长转换材料作为波长转换材料，可以解决上述课题，从而完成了以下的本发明。
即，本发明提供以下的[1]～[7]。
[1]一种太阳能电池系统，是通过吸收太阳光而发电的太阳能电池系统，其具备叠层结构体和配置在上述叠层结构体的周边部的发电用电池，上述叠层结构体叠层有含有波长转换材料的透明片状构件和第1透明片，上述波长转换材料的最大发光波长为780nm以上，上述第1透明片的折射率na1高于上述透明片状构件的折射率nb。
[2]根据上述[1]所述的太阳能电池系统，上述透明片状构件的折射率nb为1.30～1.80。
[3]根据上述[1]或[2]所述的太阳能电池系统，第1透明片配置在上述透明片状构件的屋外侧。
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的太阳能电池系统，上述叠层结构体具备上述透明片状构件、和设置在上述透明片状构件的两面的第1透明片和第2透明片。
[5]根据上述[4]所述的太阳能电池系统，上述第2透明片的折射率na2高于透明片状构件的折射率nb。
[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的太阳能电池系统，上述透明片状构件含有树脂，在该树脂中分散有上述波长转换材料。
[7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的太阳能电池系统，上述第1透明片为无机玻璃和有机玻璃中的任意者。
发明的效果
根据本发明，可以提供通过向叠层结构体的侧面的聚光量多从而发电效率高的太阳能电池系统。
附图说明
图1是显示本发明的一实施方式涉及的叠层结构体的示意性截面图。
图2是显示本发明的一实施方式涉及的太阳能电池系统的示意性截面图。
具体实施方式
本发明的太阳能电池系统的特征在于，是通过吸收太阳光而发电的太阳能电池系统，上述太阳能电池系统具备叠层结构体和配置在上述叠层结构体的周边部的发电用电池。叠层结构体叠层有含有波长转换材料的透明片状构件和第1透明片，上述波长转换材料的最大发光波长为780nm以上，上述第1透明片的折射率na1高于上述透明片状构件的折射率nb。
本发明的太阳能电池系统将入射到叠层结构体的一个面的太阳光等光的至少一部分通过波长转换材料而转换为长波长的光后，使其在叠层结构体内部反射，并且传导直到叠层结构体的侧面，使其入射到发电用电池进行发电。另外，在本说明书中，所谓叠层结构体的一个面，是指相对于叠层结构体的叠层方向正交的叠层结构体的表面，所谓叠层结构体的另一个面，是指该一个面的相反侧的面。
本发明的太阳能电池系统的发电效率高的理由不确定，但如下推定。在折射率相对低的透明片状构件内发光的最大发光波长为780nm以上的光的一部分进入到折射率相对高的第1透明片。进入到第1透明片的光易于在折射率高的第1透明片与折射率低的空气的界面反射，易于留在叠层结构体内。因此可以认为，通过波长转换材料而发光的光易于聚光于叠层结构体的侧面，由此，发电用电池的受光量增大，太阳能电池系统的发电效率提高。
[叠层结构体]
叠层结构体为叠层有含有波长转换材料的透明片状构件和第1透明片的2层以上的叠层体。第1透明片的折射率na1高于透明片状构件的折射率nb。由此，导到叠层结构体的侧面的光的量变多。
第1透明片的折射率na1与透明片状构件的折射率nb之差na1-nb优选为0.01以上，更优选为0.03以上。na1-nb的上限没有特别限定，但通常为0.5以下，优选为0.4以下，更优选为0.3以下。通过为这样的na1-nb，导到叠层结构体的侧面的光的量易于变多。
从提高导到叠层结构体的侧面的光的量的观点考虑，透明片状构件的折射率nb优选为1.30～1.80，更优选为1.40～1.60。而且，第1透明片的折射率na1优选为1.35～1.85，更优选为1.45～1.65。折射率可以通过实施例中记载的方法测定。
叠层结构体的可见光线透射率优选为5％以上。如果使可见光线透射率为5％以上，则叠层结构体透射一定量的光。由此，叠层结构体使入射到一个面的太阳光等光的一部分透射，从另一个面出射，因此能够作为具有透明性的窗户使用。
从提高叠层结构体的透明性的观点考虑，叠层结构体的可见光线透射率优选为50％以上，更优选为70％以上，进一步优选为80％以上。此外，叠层结构体的可见光线透射率只要为100％以下即可，但在实用上为99％以下。另外，本发明中的可见光线透射率是指380nm以上且小于780nm的波长的平均的透射率。
本发明的太阳能电池系统可以如后述那样将叠层结构体作为建筑物、交通工具等的室外窗用而使用。在该情况下，优选在透明片状构件的屋外侧配置第1透明片。由此，易于防止含有波长转换材料的透明片状构件的劣化。
叠层结构体可以为仅由透明片状构件和第1透明片构成的2层结构，也可以为进一步叠层了其它层的3层结构以上。
此外，叠层结构体优选为3层结构以上，其中优选如图1所示那样为具备透明片状构件10、和设置在透明片状构件10的两面的第1透明片11和第2透明片12的叠层结构体20。第1透明片11配置在透明片状构件10的屋外侧最外层，第2透明片12配置在透明片状构件10的屋内侧最外层。
此外，在叠层结构体20中，从第1透明片11侧入射太阳光等光。此时，通过透明片状构件10中含有的波长转换材料，入射的太阳光的一部分被波长转换为近红外光区域的光，在叠层结构体的两表面反复反射而聚光于侧面，因此易于使导到侧面的光的量增加。
优选第2透明片的折射率na2高于透明片状构件的折射率nb。由此，导到叠层结构体的侧面侧的光的量变得更多。即，通过使第1透明片的折射率na1和第2透明片的折射率na2都大于透明片状构件的折射率nb，从而导到叠层结构体的侧面的光的量变大。
第2透明片的折射率na2与透明片状构件的折射率nb之差na2-nb优选为0.01以上，更优选为0.03以上。na2-nb的上限没有特别限定，但通常为0.5以下，优选为0.3以下。通过为这样的na2-nb，导到叠层结构体的侧面侧的光的量易于增加。
第2透明片的折射率na2的优选范围与第1透明片的折射率na1的优选范围同样。
此外，叠层结构体20由于为含有波长转换材料的透明片状构件被第1透明片和第2透明片夹着的结构，因此有效果地抑制透明片状构件的劣化。
另外，叠层结构体不仅仅限定于这样的层构成，可以具有其它任何层构成。例如，可以设置除第1透明片、透明片状构件、第2透明片以外的层，例如，在透明片状构件与第1透明片等的粘接性低的情况下，也可以在其间设置粘接层。此外，从将从波长转换材料发光的光更有效率地导到叠层结构体的侧，提高发电效率的观点考虑，可以将金属膜、热线反射膜、红外线反射膜等反射层设置在例如第2透明片的一个表面等。
(透明片状构件)
本发明的透明片状构件如上述那样为含有波长转换材料的透明片状构件。作为波长转换材料，只要使用将短波长侧的光转换为具有780nm以上的最大发光波长的光的材料即可。如果波长转换材料的最大发光波长小于780nm，则导到叠层结构体的侧面的光的量变少，发电用电池的发电效率变低。从使导到叠层结构体的侧面的光的量增加，使发电效率高的观点考虑，波长转换材料的最大发光波长优选为800nm以上，进一步优选为820nm以上。波长转换材料的最大发光波长的上限没有特别限定，为了可以通过一般的波长转换材料进行波长转换而发光，优选为1400nm以下，更优选为1300nm以下。
波长转换材料的最大激发波长优选为420nm以下，更优选为400nm以下，进一步优选为390nm以下，特别优选为380nm以下，而且通常为200nm以上，优选为300nm以上。如果为这样的最大激发波长，则易于吸收紫外线，转换为近红外光等。
作为波长转换材料，具体而言，可举出锡酸钡(BaSnO3)、包含镱和铈的混合结晶、包含镨和镱的混合结晶、包含铋和镱的混合结晶、具有铥离子等镧系元素离子的波长转换材料等。其中，从可见光区域的吸收少，可以使片状结构体的透明性良好考虑，优选使用锡酸钡。另外，作为锡酸钡，可以为掺杂了铁、锌等金属离子的锡酸钡。进一步，作为波长转换材料，可以使用在YSO(Y2SiO5)中掺杂了镱和铈的材料(YSO：Ce，Yb)、在YSO(Y2SiO5)中掺杂了镨和镱的材料(YSO：Pr，Yb)。
波长转换材料只要使用粒子状的材料即可，其平均粒径优选为0.01～1μm。
透明片状构件只要为透明，就没有特别限定，可以无限制地使用各种树脂、无机玻璃等基质材料，只要在这些基质材料中含有波长转换材料即可。作为透明片状构件，优选由含有树脂作为基质材料，在该树脂中分散有波长转换材料的发光层构成。
在本发明中，在透明片状构件的两面设置有第1透明片和第2透明片的叠层结构体的情况下，作为树脂，优选使用热塑性树脂。通过使用热塑性树脂，从而透明片状构件易于发挥作为粘接层的功能，易于使透明片状构件与第1透明片和第2透明片粘接。此外，在该情况下，叠层结构体的耐冲击性变得良好。
波长转换材料的含量相对于基质材料100质量份，优选为0.01～3质量份，更优选为0.02～1.5质量份，进一步优选为0.03～1.0质量份。
通过使波长转换材料的含量为这些下限值以上，能够充分地发光。此外，通过为这些上限值以下，可以防止叠层结构体的透明性降低到必要以上。
作为透明片状构件所使用的热塑性树脂，只要以折射率低于第1透明片或低于第1透明片和第2透明片的方式适当选择即可。具体而言，可举出聚乙烯醇缩醛树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、离聚物树脂、聚氨酯树脂、和热塑性弹性体等。通过使用这些树脂，从而易于确保对第1透明片和第2透明片等的粘接性。热塑性树脂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。此外，其中，在使透明片状构件含有增塑剂的情况下，从对玻璃发挥优异的粘接性的方面考虑，聚乙烯醇缩醛树脂是特别适合的。
(聚乙烯醇缩醛树脂)
透明片状构件所使用的聚乙烯醇缩醛树脂只要是将聚乙烯醇用醛进行缩醛化而获得的聚乙烯醇缩醛树脂，就没有特别限定，聚乙烯醇缩丁醛树脂是适合的。
上述聚乙烯醇缩醛树脂的缩醛化度的优选的下限为40摩尔％，优选的上限为85摩尔％，更优选的下限为60摩尔％，更优选的上限为75摩尔％。
上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基量的优选的下限为15摩尔％，优选的上限为35摩尔％。通过使羟基量为15摩尔％以上，从而与第1透明片和第2透明片的粘接性，特别是第1透明片和第2透明片为无机玻璃的情况下的粘接性易于变得良好，叠层结构体的耐贯通性等也易于变得良好。此外，通过使羟基量为35摩尔％以下，从而防止透明片状构件变得过硬。上述羟基量的更优选的下限为25摩尔％，更优选的上限为33摩尔％。
在使用聚乙烯醇缩丁醛树脂作为聚乙烯醇缩醛树脂的情况下，从同样的观点考虑，也是羟基量的优选的下限为15摩尔％，优选的上限为35摩尔％，更优选的下限为25摩尔％，更优选的上限为33摩尔％。
另外，上述缩醛化度和上述羟基量例如可以通过按照JIS K6728“聚乙烯醇缩丁醛试验方法”的方法测定。
聚乙烯醇缩醛树脂可以通过将聚乙烯醇用醛进行缩醛化来调制。聚乙烯醇通常通过将聚乙酸乙烯酯皂化而获得，一般使用皂化度80～99.8摩尔％的聚乙烯醇。
聚乙烯醇缩醛树脂的聚合度的优选的下限为500，优选的上限为4000。通过使聚合度为500以上，从而叠层结构体的耐贯通性变得良好。此外，通过使聚合度为4000以下，叠层结构体的成型易于进行。聚合度的更优选的下限为1000，更优选的上限为3600。
上述醛没有特别限定，一般而言，适合使用碳原子数为1～10的醛。上述碳原子数为1～10的醛没有特别限定，可举出例如，正丁醛、异丁醛、正戊醛、2-乙基丁醛、正己醛、正辛醛、正壬醛、正癸醛、甲醛、乙醛、苯甲醛等。其中，优选为正丁醛、正己醛、正戊醛，更优选为正丁醛。这些醛可以单独使用，也可以并用2种以上。
(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂)
作为使用于透明片状构件的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，可以为非交联型的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，此外，也可以为高温交联型的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂。此外，作为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，也可以使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物、乙烯-乙酸乙烯酯的水解物等那样的乙烯-乙酸乙烯酯改性体树脂。
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的按照JIS K 6730“乙烯/乙酸乙烯酯树脂试验方法”测定的乙酸乙烯酯含量优选为10～50质量％，更优选为20～40质量％。通过使乙酸乙烯酯含量为这些下限值以上，从而透明片状构件与第1透明片和第2透明片的粘接性、和叠层结构体的耐贯通性易于变得良好。此外，通过使乙酸乙烯酯含量为这些上限值以下，从而透明片状构件的断裂强度变高，叠层结构体的耐冲击性变得良好。
(离聚物树脂)
作为透明片状构件所使用的离聚物树脂，没有特别限定，可以使用各种离聚物树脂。具体而言，可举出乙烯系离聚物、苯乙烯系离聚物、全氟化碳系离聚物、遥爪离聚物、聚氨酯离聚物等。其中，从叠层结构体的机械强度、耐久性、透明性等变得良好方面、第1透明片和第2透明片为玻璃的情况下的与它们的粘接性优异方面考虑，优选为乙烯系离聚物。
作为乙烯系离聚物，乙烯/不饱和羧酸共聚物的离聚物由于透明性和强韧性优异，因此适合使用。乙烯/不饱和羧酸共聚物为至少具有来源于乙烯的结构单元和来源于不饱和羧酸的结构单元的共聚物，可以具有来源于其它单体的结构单元。
作为不饱和羧酸，可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸等，优选为丙烯酸、甲基丙烯酸，特别优选为甲基丙烯酸。此外，作为其它单体，可举出丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、1-丁烯等。
作为乙烯/不饱和羧酸共聚物，如果将该共聚物所具有的全部结构单元设为100摩尔％，则优选具有来源于乙烯的结构单元75～99摩尔％，优选具有来源于不饱和羧酸的结构单元1～25摩尔％。
乙烯/不饱和羧酸共聚物的离聚物为通过将乙烯/不饱和羧酸共聚物所具有的羧基的至少一部分用金属离子进行中和或交联而获得的离聚物树脂，该羧基的中和度通常为1～90％，优选为5～85％。
作为离聚物树脂中的离子源，可举出锂、钠、钾、铷、铯等碱金属、镁、钙、锌等多价金属，优选为钠、锌。
作为离聚物树脂的制造方法，没有特别限定，能够通过以往公知的制造方法制造。例如在使用乙烯/不饱和羧酸共聚物的离聚物作为离聚物树脂的情况下，例如，将乙烯与不饱和羧酸在高温、高压下进行自由基共聚，制造乙烯/不饱和羧酸共聚物。而且，通过使该乙烯/不饱和羧酸共聚物、与包含上述离子源的金属化合物反应，可以制造乙烯/不饱和羧酸共聚物的离聚物。
(聚氨酯树脂)
作为聚氨酯树脂，可举出使异氰酸酯化合物与二醇化合物反应而获得的聚氨酯、通过使异氰酸酯化合物与二醇化合物、以及多胺等增链剂反应而获得的聚氨酯等。此外，聚氨酯树脂可以含有硫原子。在该情况下，使上述二醇的一部分或全部从多硫醇和含硫多元醇中选择为好。聚氨酯树脂可以使与有机玻璃的粘接性良好。因此，在第1透明片和第2透明片的至少一片为有机玻璃的情况下适合使用。
(热塑性弹性体)
作为热塑性弹性体，可举出苯乙烯系热塑性弹性体、脂肪族聚烯烃。
作为苯乙烯系热塑性弹性体，没有特别限定，可以使用公知的苯乙烯系热塑性弹性体。苯乙烯系热塑性弹性体一般具有成为硬链段的苯乙烯单体聚合物嵌段、和成为软链段的共轭二烯化合物聚合物嵌段或其氢化嵌段。作为苯乙烯系热塑性弹性体的具体例，可举出苯乙烯-异戊二烯二嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯/异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、以及其氢化物。
上述脂肪族聚烯烃可以为饱和脂肪族聚烯烃，也可以为不饱和脂肪族聚烯烃。上述脂肪族聚烯烃可以为以链状烯烃作为单体的聚烯烃，也可以为以环状烯烃作为单体的聚烯烃。从有效果地提高中间膜的保存稳定性、和隔音性的观点考虑，上述脂肪族聚烯烃优选为饱和脂肪族聚烯烃。
作为上述脂肪族聚烯烃的材料，可举出乙烯、丙烯、1-丁烯、反式-2-丁烯、顺式-2-丁烯、1-戊烯、反式-2-戊烯、顺式-2-戊烯、1-己烯、反式-2-己烯、顺式-2-己烯、反式-3-己烯、顺式-3-己烯、1-庚烯、反式-2-庚烯、顺式-2-庚烯、反式-3-庚烯、顺式-3-庚烯、1-辛烯、反式-2-辛烯、顺式-2-辛烯、反式-3-辛烯、顺式-3-辛烯、反式-4-辛烯、顺式-4-辛烯、1-壬烯、反式-2-壬烯、顺式-2-壬烯、反式-3-壬烯、顺式-3-壬烯、反式-4-壬烯、顺式-4-壬烯、1-癸烯、反式-2-癸烯、顺式-2-癸烯、反式-3-癸烯、顺式-3-癸烯、反式-4-癸烯、顺式-4-癸烯、反式-5-癸烯、顺式-5-癸烯、4-甲基-1-戊烯、和乙烯基环己烷等。
(增塑剂)
透明片状构件在含有热塑性树脂的情况下，可以进一步含有增塑剂。透明片状构件通过含有增塑剂而变得柔软，其结果，使叠层结构体柔软。进一步，也能够发挥对玻璃板的高粘接性。增塑剂如果在使用聚乙烯醇缩醛树脂作为热塑性树脂的情况下一并含有，则是特别有效果的。
上述增塑剂可举出例如，三甘醇二-2-乙基丁酸酯、三甘醇二-2-乙基己酸酯、三甘醇二辛酸酯、三甘醇二-正辛酸酯、三甘醇二-正庚酸酯、四甘醇二-正庚酸酯、四甘醇二-2-乙基己酸酯、癸二酸二丁酯、壬二酸二辛酯、二丁基卡必醇己二酸酯、乙二醇二-2-乙基丁酸酯、1,3-丙二醇二-2-乙基丁酸酯、1,4-丁二醇二-2-乙基丁酸酯、1,2-丁二醇二-2-乙基丁酸酯、二甘醇二-2-乙基丁酸酯、二甘醇二-2-乙基己酸酯、双丙甘醇二-2-乙基丁酸酯、三甘醇二-2-乙基戊酸酯、四甘醇二-2-乙基丁酸酯、二甘醇二癸酸酯、三甘醇二-正庚酸酯、四甘醇二-正庚酸酯、三甘醇二-2-乙基丁酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己基环己基酯、己二酸二异壬基酯、己二酸庚基壬基酯、癸二酸二丁酯、油改性癸二酸醇酸、磷酸酯与己二酸酯的混合物、由己二酸酯、碳原子数4～9的烷醇和碳原子数4～9的环状醇制作的混合型己二酸酯、己二酸己酯等碳原子数6～8的己二酸酯等。上述增塑剂中，特别适合使用三甘醇-二-2-乙基己酸酯(3GO)。
增塑剂的含量没有特别限定，相对于热塑性树脂100质量份，优选的下限为30质量份，优选的上限为70质量份。通过使增塑剂的含量为30质量份以上，则透明片状构件变得适度柔软，操作性等变得良好。此外，如果使增塑剂的含量为70质量份以下，则防止增塑剂从透明片状构件分离。增塑剂的含量的更优选的下限为35质量份，更优选的上限为63质量份。
此外，本发明的透明片状构件在含有热塑性树脂的情况下，热塑性树脂成为主成分、或热塑性树脂和增塑剂成为主成分，热塑性树脂和增塑剂的合计量以透明片状构件总量基准计通常为70质量％以上，优选为80质量％以上，进一步优选为90质量％以上。
(其它添加剂)
透明片状构件中，根据需要，可以含有抗氧化剂、粘接力调节剂、颜料、染料等添加剂。
抗氧化剂没有特别限定，可举出例如，2,2-双[[[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]氧基]甲基]丙烷-1,3-二醇、1,3-双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4,4’-二甲基-6,6’-二(叔丁基)[2,2’-亚甲基双(苯酚)]、2,6-二-叔丁基-对甲酚、4,4’-亚丁基双-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)等。
(第1透明片、第2透明片)
第1透明片和第2透明片只要能够使用于窗户即可，作为具体的例子，可举出无机玻璃、有机玻璃。作为无机玻璃，没有特别限定，可举出透明玻璃、浮法玻璃、抛光玻璃、压花玻璃、嵌丝玻璃、嵌线玻璃、绿色玻璃等。
此外，作为有机玻璃，没有特别限定，可举出由聚碳酸酯、丙烯酸系树脂、丙烯酸系共聚物树脂、聚酯等构成的透明树脂板。
在使用第1透明片和第2透明片两者的情况下，可以彼此由同种材质构成，也可以由不同材质构成。例如，可以是第1透明片为无机玻璃，第2透明片为有机玻璃。然而，优选第1透明片和第2透明片两者为无机玻璃，或两者为有机玻璃。
第1透明片的可见光线透射率越高越好，但在实用上为50％以上，优选为60％以上。此外，第1透明片的可见光线透射率只要为100％以下即可，在实用上为99％以下。
在使用第2透明片的情况下，只要为在上述第1透明片中说明的范围的可见光线透射率即可。第1透明片和第2透明片各自的可见光透射率可以彼此相同，也可以不同。
此外，第1透明片的厚度优选为0.1～10mm，更优选为0.3～7mm。在使用第2透明片的情况下，其厚度只要为与第1透明片同样的范围即可。第1透明片和第2透明片的厚度各自可以彼此相同，也可以不同。
叠层结构体的制造方法没有特别限定，可以采用将第1透明片和透明片状构件重合进行压接的方法，或者，在第1透明片与透明片状构件之间设置粘接层进行叠层的方法等各种公知的方法。在使用第2透明片的情况下，例如，只要在第1透明片和第2透明片之间至少配置透明片状构件，将它们进行压接等来一体化，从而制造即可。
＜太阳能电池系统＞
本发明的太阳能电池系统具备叠层结构体和发电用电池。发电用电池只要以可以受光在叠层结构体的内部被反射等而导到叠层结构体的侧面的光的方式配置即可。
图2中，作为一实施方式，显示具备叠层结构体20、和发电用电池21的太阳能电池系统22。发电用电池21配置在叠层结构体20的侧面20A的外侧。此时，如图2所示那样，发电用电池21可以以与叠层结构体20的侧面20A接触的方式配置，也可以从叠层结构体20的侧面20A分离，以与侧面20A对置的方式设置。然而，发电用电池21不是必须设置在侧面的外侧，只要设置在叠层结构体20的周边部即可，例如，可以埋设于叠层结构体20。
此外，如图2所示那样，发电用电池21可以在叠层结构体20的厚度方向整体，以能够受光传播到叠层结构体20内部的光的方式配置，可以在厚度方向的一部分，以能够受光传播到叠层结构体20内部的光的方式配置。
[发电用电池]
在太阳能电池系统中使用的发电用电池只要是将光转换成电的电池，就没有特别限定。然而，发电用电池优选为将最大发光波长或其附近的光以高效率转换成电的发电用电池。此外，发电用电池优选在780nm以上的任一波长下发电效率最高，更优选在800～1400nm的任一波长下发电效率最高，进一步优选在820～1300nm的任一波长下发电效率最高。这样如果相对于近红外区域的光，发电效率高，则在最大发光波长位于近红外区域的情况下，可以使发电效率高。
作为发电电池的具体例，可举出将单晶硅、多晶硅、无定形硅等硅系半导体用于光电转换层的发电用电池、使用以CuInSe系、Cu(In，Ga)Se系、Ag(In，Ga)Se系、CuInS系、Cu(In，Ga)S系、Ag(In，Ga)S系、它们的固溶体、CIS、CIGS系、GaAs系、CdTe系等为代表的化合物系半导体作为光电转换层的发电用电池、将有机色素等有机材料用于光电转换层的有机系的发电用电池等。
作为发电电池，为了使得相对于近红外区域的光的发电效率高，优选为将硅系半导体、化合物半导体(CIS、CIGS)用于光电转换层的发电用电池。
本发明的太阳能电池系统如上述那样为构成太阳能电池系统的叠层结构体的一个面配置在入射太阳光的屋外侧而使用的太阳能电池系统。本发明的太阳能电池系统能够用于各种领域，但优选使用于汽车、电车、船舶等各种交通工具、大厦、公寓、独幢楼房、会馆(hall)、体育馆等各种建筑物等的室外窗用。另外，所谓室外窗，在本说明书中，是指配置在太阳光入射的位置的窗户。因此，室外窗通常配置建筑物的外表面、交通工具的外表面，但是，即使是双层窗的内窗等，只要配置在太阳光入射的位置，则也包含于本说明书的室外窗。
此外，太阳能电池系统在汽车中只要使用于后窗、侧窗、天窗即可。
实施例
通过实施例进一步详细地说明本发明，但本发明不受这些例子任何限定。
另外，本发明中的各物性的测定方法、评价方法如下所述。
[最大激发波长、最大发光波长]
最大激发波长为在通过装置堀场制作所Fluorolog-3照射300～500nm的激发光时，在最大发光波长的条件下检测到的荧光强度成为最大的激发光的波长。最大发光波长为在照射了最大激发波长的光时，在780～1400nm的条件下检测到的发光强度成为最大的波长。
[透射率]
按照JISR3212用测定设备紫外可见红外分光光度计(日立ハイテク社制，UH4150)测定了叠层结构体的380～780nm的可见光线透射率。
[折射率]
用测定设备数字阿贝折射计(アダコ社制，DR-A1)测定了各透明片和透明片状构件的折射率。
[端部光量]
测定使模拟太阳光从叠层结构体的一个面即第1透明片侧入射，从叠层结构体的侧面出射的光的光量，将100×光量/入射能量设为端部光量(％)。作为模拟太阳光的光源，使用朝日分光株式会社制的太阳模拟器HAL-C100，光量的测定使用了朝日分光株式会社制的光量检查仪。
端部光量(％)通过以下基准评价。
A：1.5％以上
B：小于1.5％
各实施例、比较例的各透明片所使用的各化合物、材料如下所述。
＜聚乙烯醇缩丁醛树脂＞缩醛化度1摩尔％，羟基量30.5摩尔％，聚合度1700
＜乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(EVA)＞乙酸乙烯酯含有率30质量％
＜增塑剂＞三甘醇二-2-乙基己酸酯(3GO)
＜抗氧化剂＞2,6-二-叔丁基-对甲酚(BHT)
＜波长转换材料＞BaSnO3
平均粒径50nm，最大激发波长370nm，最大发光波长840nm
＜波长转换材料＞Y2SiO5：Ce，Yb
平均粒径50nm，最大激发波长360nm，最大发光波长1020nm
＜波长转换材料＞Y2SiO5：Pr，Yb
平均粒径50nm，最大激发波长400nm，最大发光波长1020nm
＜波长转换材料＞2,5-二羟基对苯二甲酸二乙酯Aldrich社制
平均粒径50nm，最大激发波长390nm，发光波长420nm
[实施例1]
(1)透明片状构件的制作
相对于聚乙烯醇缩丁醛树脂100质量份，加入增塑剂40质量份、抗氧化剂0.2质量份、作为波长转换材料的BaSnO3 0.05质量份进行混合。将混合物通过双轴异向挤出机进行挤出成型，制作出膜厚760μm的透明片状构件。
(2)叠层结构体的制作
将所得的透明片状构件切断成纵300mm×横300mm。作为第1透明片和第2透明片，使用透明的透明玻璃板(clear glass)(厚度5mm×300mm×300mm)，在这样的2片透明玻璃板之间夹入上述透明片状构件使其暂时压接。将该进行了暂时压接的物质在高压釜中在150℃、压力1.2MPa的条件下压接30分钟，获得了叠层结构体。
将所得的叠层结构体的评价结果示于表1中。
[实施例2～8]
作为透明片状构件所使用的树脂、波长转换材料、第1透明片和第2透明片，使用表1、2所示的物质，与实施例1同样地操作，获得了实施例2～8的叠层结构体。
[比较例1]
(1)其它透明片的制作
相对于聚乙烯醇缩丁醛树脂100质量份，加入增塑剂40质量份、抗氧化剂0.2质量份进行混合。将混合物通过双轴异向挤出机进行挤出成型，制作出膜厚760μm的其它透明片。
(2)叠层结构体的制作
将所得的其它透明片切断成纵300mm×横300mm。作为第1透明片和第2透明片，使用透明的透明玻璃板(厚度5mm×300mm×300mm)，在这样的2片透明玻璃板之间夹入上述其它透明片使其暂时压接。将该进行了暂时压接的物质在高压釜中在150℃、压力1.2MPa的条件下压接30分钟，获得了叠层结构体。
将所得的叠层结构体的评价结果示于表3中。
[比较例2]
(1)透明片状构件的制作
作为波长转换材料，使用了2,5-二羟基对苯二甲酸二乙酯，除此以外，与实施例1同样地操作而获得了透明片状构件。
(2)叠层结构体的制作
与实施例1同样地操作而获得了叠层结构体。
[比较例3]
(1)透明片状构件的制作
在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂100质量份中，加入作为波长转换材料的BaSnO30.05质量份进行混合。将混合物通过双轴异向挤出机进行挤出成型，制作出膜厚760μm的透明片状构件。
(2)其它透明片的制作
与比较例1同样地操作而获得了其它透明片。将所得的叠层结构体的评价结果示于表3中。
(3)叠层结构体的制作
将所得的透明片状构件和其它透明片切断成纵300mm×横300mm。作为第1透明片，使用透明的透明玻璃板(厚度5mm×300mm×300mm)，在第1透明片与透明片状构件之间夹入其它透明片使其暂时压接。将该进行了暂时压接的物质在高压釜中在150℃、压力1.2Mpa的条件下压接30分钟，获得了叠层结构体。
将所得的叠层结构体的评价结果示于表3中。
表1
Figure BDA0002426439450000181
*1相对于构成构件的材料(聚乙烯醇缩丁醛)100质量份的质量份数
表2
Figure BDA0002426439450000182
*1相对于构成构件的材料(聚乙烯醇缩丁醛或EVA)100质量份的质量份数
表3
Figure BDA0002426439450000191
*1相对于构成构件的材料(聚乙烯醇缩丁醛或聚对苯二甲酸乙二醇酯)100质量份的质量份数
*22，5-二羟基对苯二甲酸二乙酯
根据实施例1～8，第1透明片与含有波长转换材料的透明片状构件相比折射率高的叠层结构体的情况下，叠层结构体的侧面的光量(端部光量)多。
与此相对，在不含波长转换材料的情况下(比较例1)、波长转换材料的最大发光波长小于780nm的情况下(比较例2)、第1透明片与含有波长转换材料的透明片状构件相比折射率低的情况下(比较例3)，叠层结构体的侧面的光量少。
符号的说明
10 透明片状构件
11 第1透明片
12 第2透明片
20 叠层结构体
20A 侧面
21 发电用电池
22 太阳能电池系统。

Claims (7)

1.一种太阳能电池系统，是通过吸收太阳光而发电的太阳能电池系统，
其具备叠层结构体和配置在所述叠层结构体的周边部的发电用电池，
所述叠层结构体叠层有含有波长转换材料的透明片状构件、和第1透明片，
所述波长转换材料的最大发光波长为780nm以上，
所述第1透明片的折射率na1高于所述透明片状构件的折射率nb。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池系统，所述透明片状构件的折射率nb为1.30～1.80。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池系统，第1透明片配置在所述透明片状构件的屋外侧。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的太阳能电池系统，所述叠层结构体具备所述透明片状构件、和设置在所述透明片状构件的两面的第1透明片和第2透明片。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池系统，所述第2透明片的折射率na2高于透明片状构件的折射率nb。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的太阳能电池系统，所述透明片状构件含有树脂，在该树脂中分散有所述波长转换材料。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的太阳能电池系统，所述第1透明片为无机玻璃和有机玻璃中的任意者。
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