JP2000313877A - 蛍光性透明膜と、この蛍光性透明膜を用いた太陽電池 - Google Patents
蛍光性透明膜と、この蛍光性透明膜を用いた太陽電池Info
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた蛍光特性を有すると共に、透明性、均
質性、および耐久性に優れた蛍光性透明膜と、この蛍光
性透明膜を受光面に備えた光電変換効率の高い太陽電池
を提供する。 【解決手段】 無機酸化物マトリックス中にアミド結合
を有するポリマーと希土類錯体が分子分散している蛍光
性透明膜を、太陽電池の受光面に配置する。
質性、および耐久性に優れた蛍光性透明膜と、この蛍光
性透明膜を受光面に備えた光電変換効率の高い太陽電池
を提供する。 【解決手段】 無機酸化物マトリックス中にアミド結合
を有するポリマーと希土類錯体が分子分散している蛍光
性透明膜を、太陽電池の受光面に配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蛍光性透明膜と、こ
の蛍光性透明膜を用いた太陽電池に関し、特に吸光感度
の高い波長領域の光量を増加させる特性を有する蛍光性
透明膜と、この蛍光性透明膜を受光面に配設したことに
よって光電変換効率を向上せしめた太陽電池に関するも
のである。
の蛍光性透明膜を用いた太陽電池に関し、特に吸光感度
の高い波長領域の光量を増加させる特性を有する蛍光性
透明膜と、この蛍光性透明膜を受光面に配設したことに
よって光電変換効率を向上せしめた太陽電池に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来から太陽電池の受光面上に蛍光物質
の膜を配設することにより、光電変換効率を増大する方
法が知られている。具体的には、以下のような方法を例
示することができる。 粒径１〜３μｍ程度の無機系蛍光材、例えばＺｎＳ：
Ａｇ、あるいはＺｎＳ：Ｃｕなどの付活型無機系蛍光材
を透明接着剤中に分散させたものを受光面に塗布し、蛍
光性透明膜を形成する方法。 フルオランテン、ペリレン、アクリジンオレンジ、ロ
ーダミン６Ｇ、ローダミンＢなどの有機系蛍光材をセル
ロースジアセテート、硬質塩化ビニル、ポリスチレンな
どの有機系樹脂またはシリカなどの無機系マトリックス
中に分散させたものを受光面上に配置する方法。 Ｔｂ（ｂｐｙ）2Ｃｌ3と、３−（トリメトキシシリ
ル）プロピルアクリレートと、テトラエトキシシランの
混合溶液から得た希土類錯体含有ＯＲＭＯＳＩＬ（Orga
nically Modified Silicate）複合体を受光面上に配置
する方法。
の膜を配設することにより、光電変換効率を増大する方
法が知られている。具体的には、以下のような方法を例
示することができる。 粒径１〜３μｍ程度の無機系蛍光材、例えばＺｎＳ：
Ａｇ、あるいはＺｎＳ：Ｃｕなどの付活型無機系蛍光材
を透明接着剤中に分散させたものを受光面に塗布し、蛍
光性透明膜を形成する方法。 フルオランテン、ペリレン、アクリジンオレンジ、ロ
ーダミン６Ｇ、ローダミンＢなどの有機系蛍光材をセル
ロースジアセテート、硬質塩化ビニル、ポリスチレンな
どの有機系樹脂またはシリカなどの無機系マトリックス
中に分散させたものを受光面上に配置する方法。 Ｔｂ（ｂｐｙ）2Ｃｌ3と、３−（トリメトキシシリ
ル）プロピルアクリレートと、テトラエトキシシランの
混合溶液から得た希土類錯体含有ＯＲＭＯＳＩＬ（Orga
nically Modified Silicate）複合体を受光面上に配置
する方法。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
〜の方法は次のような問題点を有するものであった。
すなわち、前記の方法にあっては、蛍光材自体が粒子
であるため、透明性に優れた蛍光性透明膜を受光面上に
形成することができず、光電変換効率を高めるには限界
があった。前記の方法にあっては、有機系蛍光材の耐
久性が不十分で、長期間にわたる光電変換効率の向上が
困難であった。さらに前記の方法にあっては、無機成
分と有機成分との相溶性が不十分なため、希土類錯体を
マトリックス中に均質に分散させることができず、また
透明性も不十分で、高い光電変換効率が得られなかっ
た。本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、優れた
蛍光特性を有すると共に、透明性、均質性、および耐久
性に優れた蛍光性透明膜と、この蛍光性透明膜を受光面
に備えた光電変換効率の高い太陽電池を提供することを
課題とする。
〜の方法は次のような問題点を有するものであった。
すなわち、前記の方法にあっては、蛍光材自体が粒子
であるため、透明性に優れた蛍光性透明膜を受光面上に
形成することができず、光電変換効率を高めるには限界
があった。前記の方法にあっては、有機系蛍光材の耐
久性が不十分で、長期間にわたる光電変換効率の向上が
困難であった。さらに前記の方法にあっては、無機成
分と有機成分との相溶性が不十分なため、希土類錯体を
マトリックス中に均質に分散させることができず、また
透明性も不十分で、高い光電変換効率が得られなかっ
た。本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、優れた
蛍光特性を有すると共に、透明性、均質性、および耐久
性に優れた蛍光性透明膜と、この蛍光性透明膜を受光面
に備えた光電変換効率の高い太陽電池を提供することを
課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、無機酸化物マトリックス中にア
ミド結合を有するポリマーと希土類錯体が分子分散して
いることを特徴とする蛍光性透明膜を提案する。前記ア
ミド結合を有するポリマーとしては、オキサゾリン類の
開環重合により得られたポリマーであると好ましい。ま
た、この蛍光性透明膜を受光面に配設することにより、
光電変換効率などに優れた太陽電池を提供することがで
きる。
に、本発明においては、無機酸化物マトリックス中にア
ミド結合を有するポリマーと希土類錯体が分子分散して
いることを特徴とする蛍光性透明膜を提案する。前記ア
ミド結合を有するポリマーとしては、オキサゾリン類の
開環重合により得られたポリマーであると好ましい。ま
た、この蛍光性透明膜を受光面に配設することにより、
光電変換効率などに優れた太陽電池を提供することがで
きる。
【０００５】
【発明の実施の形態】無機酸化物マトリックスは、金属
酸化物などの無機酸化物の重合物からなり、例えば金属
−酸素結合を有する三次元架橋された網目状構造体であ
る。本発明において、無機酸化物マトリックスを形成す
るための材料としては、加水分解重合性有機金属化合物
が好適である。この有機金属化合物を構成する金属とし
ては、３次元無機酸化物網目状構造体が形成されやすい
ため、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒなどの３価以上の金属
が、好ましく、中でも入手が容易で、被膜の成形性に優
れるＳｉが好ましい。Ｓｉを含む加水分解重合性有機金
属化合物としては、特に限定されるものでなく、例えば
メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラ
ン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシ
シラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキ
シシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリエ
トキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルト
リプロポキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエ
チルジメトキシシラン、ジプロピルジメトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラ
ン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなど
を例示することができる。Ｓｉを含む加水分解重合性有
機金属化合物を用いることによって、例えばシリカゲル
からなる無機酸化物マトリックスが形成される。
酸化物などの無機酸化物の重合物からなり、例えば金属
−酸素結合を有する三次元架橋された網目状構造体であ
る。本発明において、無機酸化物マトリックスを形成す
るための材料としては、加水分解重合性有機金属化合物
が好適である。この有機金属化合物を構成する金属とし
ては、３次元無機酸化物網目状構造体が形成されやすい
ため、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒなどの３価以上の金属
が、好ましく、中でも入手が容易で、被膜の成形性に優
れるＳｉが好ましい。Ｓｉを含む加水分解重合性有機金
属化合物としては、特に限定されるものでなく、例えば
メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラ
ン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシ
シラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキ
シシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリエ
トキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルト
リプロポキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエ
チルジメトキシシラン、ジプロピルジメトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラ
ン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなど
を例示することができる。Ｓｉを含む加水分解重合性有
機金属化合物を用いることによって、例えばシリカゲル
からなる無機酸化物マトリックスが形成される。
【０００６】また、特に炭化水素基を有する加水分解重
合性有機金属化合物が好ましい。例えばメチルトリメト
キシシラン、エチルトリメトキシシラン、メチルトリエ
トキシシラン、エチルトリエトキシシテンなどを用いる
と、炭化水素基とポリマーのアミド基の親和性により優
れた成形性と耐久性を得ることができる。
合性有機金属化合物が好ましい。例えばメチルトリメト
キシシラン、エチルトリメトキシシラン、メチルトリエ
トキシシラン、エチルトリエトキシシテンなどを用いる
と、炭化水素基とポリマーのアミド基の親和性により優
れた成形性と耐久性を得ることができる。
【０００７】本発明に用いるアミド結合を有するポリマ
ーとしては、２−オキサゾリン、２−メチル・２・オキ
サゾリン、２−エチル−２−オキサゾリン、２−プロピ
ル−２−オキサゾリン、２−イソピル−２−オキサゾリ
ン、２−ブチル−２−オキサゾリン、２−ジクロロメチ
ル−２−オキサゾリン、２−トリクロロメチル−２−オ
キサゾリンなどのオキサゾリン類の開環重合により得ら
れるポリマー、あるいはＮ−アシルエチレンイミン、Ｎ
−ビニルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド
などの重合により得られるポリマーなどを例示すること
ができる。中でも、オキサゾリン類の開環重合により得
られるポリマーが好ましく、さらに２−オキサゾリン、
２−メチル−２−オキサゾリン、２−エチル−２−オキ
サゾリンなどの開環重合により得られるポリマーが好適
である。また、これらのポリマーは、その末端に加水分
解性シリル基を有しているものであってもよい。これら
のポリマーは単独で用いることもできるし、二種類以上
混合して用いることもできる。
ーとしては、２−オキサゾリン、２−メチル・２・オキ
サゾリン、２−エチル−２−オキサゾリン、２−プロピ
ル−２−オキサゾリン、２−イソピル−２−オキサゾリ
ン、２−ブチル−２−オキサゾリン、２−ジクロロメチ
ル−２−オキサゾリン、２−トリクロロメチル−２−オ
キサゾリンなどのオキサゾリン類の開環重合により得ら
れるポリマー、あるいはＮ−アシルエチレンイミン、Ｎ
−ビニルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド
などの重合により得られるポリマーなどを例示すること
ができる。中でも、オキサゾリン類の開環重合により得
られるポリマーが好ましく、さらに２−オキサゾリン、
２−メチル−２−オキサゾリン、２−エチル−２−オキ
サゾリンなどの開環重合により得られるポリマーが好適
である。また、これらのポリマーは、その末端に加水分
解性シリル基を有しているものであってもよい。これら
のポリマーは単独で用いることもできるし、二種類以上
混合して用いることもできる。
【０００８】希土類錯体としては、希土類イオンと有機
配位子を原料成分とし、蛍光特性を発揮する公知のもの
を使用することができる。希土類イオンの金属元素とし
ては、すべての希土類金属元素を用いることがでいる。
具体的には、例えばＴｂ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｄｙ、Ｐ
ｒ、Ｔｍ、Ｇｄ、Ｈｏなどである。また、有機配位子と
しては、ピリジン、ビピリジン、トリピリジン、テルピ
リジン、フェナントロリン、フタロシアニン、キノリ
ン、ウトロピン、サリチル酸、フタル酸、ナフタル酸、
ジフェニル酸、ピロガロールなどを例示することができ
る。
配位子を原料成分とし、蛍光特性を発揮する公知のもの
を使用することができる。希土類イオンの金属元素とし
ては、すべての希土類金属元素を用いることがでいる。
具体的には、例えばＴｂ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｄｙ、Ｐ
ｒ、Ｔｍ、Ｇｄ、Ｈｏなどである。また、有機配位子と
しては、ピリジン、ビピリジン、トリピリジン、テルピ
リジン、フェナントロリン、フタロシアニン、キノリ
ン、ウトロピン、サリチル酸、フタル酸、ナフタル酸、
ジフェニル酸、ピロガロールなどを例示することができ
る。
【０００９】本発明の蛍光性透明膜において、無機酸化
物マトリックスを構成する無機酸化物と、アミド結合を
有するポリマーと、希土類錯体との配合割合は、無機酸
化物１００重量部に対して、アミド結合を有するポリマ
ーが５〜５０００重量部、希土類錯体が１〜６００重要
部程度である。さらに好ましくは、無機酸化物１００重
量部に対し、アミド結合を有するポリマーが１０〜１０
００重量部、希土類錯体が３〜３００重量部である。こ
の範囲の配合割合に設定することにより、蛍光特性、透
明性、均質性、耐久性などの特性が総合的に優れた蛍光
性透明膜が得ることができる。
物マトリックスを構成する無機酸化物と、アミド結合を
有するポリマーと、希土類錯体との配合割合は、無機酸
化物１００重量部に対して、アミド結合を有するポリマ
ーが５〜５０００重量部、希土類錯体が１〜６００重要
部程度である。さらに好ましくは、無機酸化物１００重
量部に対し、アミド結合を有するポリマーが１０〜１０
００重量部、希土類錯体が３〜３００重量部である。こ
の範囲の配合割合に設定することにより、蛍光特性、透
明性、均質性、耐久性などの特性が総合的に優れた蛍光
性透明膜が得ることができる。
【００１０】本発明における分子分散とは、このアミド
結合を有するポリマーと無機酸化物マトリックスとが水
素結合によって結びつき、かつアミド結合を有するポリ
マーと希土類錯体とが配位による相互作用によって結び
つくことによって、シリカゲルなどの無機酸化物マトリ
ックス中に、アミド結合を有するポリマーと希土類錯体
が分子レベルで均一に分散してることをいい、通常の固
体レベルでの分散状態とは異なる。
結合を有するポリマーと無機酸化物マトリックスとが水
素結合によって結びつき、かつアミド結合を有するポリ
マーと希土類錯体とが配位による相互作用によって結び
つくことによって、シリカゲルなどの無機酸化物マトリ
ックス中に、アミド結合を有するポリマーと希土類錯体
が分子レベルで均一に分散してることをいい、通常の固
体レベルでの分散状態とは異なる。
【００１１】図１は、本発明の蛍光性透明膜の化学構造
の一例を示した模式図である。この例においては、無機
酸化物マトリックスとしてＳｉＯ2を骨格とするシリカ
ゲルが用いられ、アミド結合を有するポリマーとしては
ポリオキサゾリンが用いられている。また、希土類錯体
としては、 ビピリジンを配位子とするものが用いられ
ている。図中Ｍは希土類金属元素である。上述のように
アミド結合を有するポリマーは水素結合受容基である。
よって、無機酸化物マトリックス中のシラノール残基
（−ＯＨ基：水酸基）と、アミド結合を有するポリマー
中のカルボニル基（−Ｃ＝Ｏ）との水素結合により、無
機酸化物マトリックス中にアミド結合を有するポリマー
が均一に分子分散している。したがって、これらふたつ
の物質が相互分離することがない。
の一例を示した模式図である。この例においては、無機
酸化物マトリックスとしてＳｉＯ2を骨格とするシリカ
ゲルが用いられ、アミド結合を有するポリマーとしては
ポリオキサゾリンが用いられている。また、希土類錯体
としては、 ビピリジンを配位子とするものが用いられ
ている。図中Ｍは希土類金属元素である。上述のように
アミド結合を有するポリマーは水素結合受容基である。
よって、無機酸化物マトリックス中のシラノール残基
（−ＯＨ基：水酸基）と、アミド結合を有するポリマー
中のカルボニル基（−Ｃ＝Ｏ）との水素結合により、無
機酸化物マトリックス中にアミド結合を有するポリマー
が均一に分子分散している。したがって、これらふたつ
の物質が相互分離することがない。
【００１２】さらに、希土類錯体は、上述のようなアミ
ド結合を有するポリマーと配位による相互作用によって
結びくことにより、無機酸化物マトリックス中にアミド
結合を有するポリマーが分子分散している混合物中に、
均一に分子分散している。よって、本発明の蛍光性透明
膜においては、非発光中心やキラーに変化して蛍光特性
を劣化させる原因となる希土類錯体イオンの不均一な分
散、希土類錯体イオン同士の凝集、イオン対の形成など
が生じにくく、希土類錯体の優れた蛍光特性を最大限に
発揮させることができる。また、このように良好な均質
性を有し、また希土類錯体自体が有機系蛍光材などと比
較して耐久性が良好であるため、従来よりも透明性、成
形性、耐久性に優れた蛍光性透明膜が得られる。そし
て、このような蛍光性透明膜を受光面に配設した太陽電
池においては、蛍光性透明膜の蛍光特性によって、吸光
感度の低い波長の光を吸光感度の高い波長の光に変換
し、吸光感度の高い波長領域の光量を増加させて光電変
換効率を高めることができる。
ド結合を有するポリマーと配位による相互作用によって
結びくことにより、無機酸化物マトリックス中にアミド
結合を有するポリマーが分子分散している混合物中に、
均一に分子分散している。よって、本発明の蛍光性透明
膜においては、非発光中心やキラーに変化して蛍光特性
を劣化させる原因となる希土類錯体イオンの不均一な分
散、希土類錯体イオン同士の凝集、イオン対の形成など
が生じにくく、希土類錯体の優れた蛍光特性を最大限に
発揮させることができる。また、このように良好な均質
性を有し、また希土類錯体自体が有機系蛍光材などと比
較して耐久性が良好であるため、従来よりも透明性、成
形性、耐久性に優れた蛍光性透明膜が得られる。そし
て、このような蛍光性透明膜を受光面に配設した太陽電
池においては、蛍光性透明膜の蛍光特性によって、吸光
感度の低い波長の光を吸光感度の高い波長の光に変換
し、吸光感度の高い波長領域の光量を増加させて光電変
換効率を高めることができる。
【００１３】本発明の蛍光性透明膜は、例えば以下のよ
うにして太陽電池の受光面上に形成することができる。
すなわち、アミド結合を有するポリマーと無機酸化物を
有機溶媒中で混合し、ここに有機溶煤に溶解した希土類
錯体を加え、十分に撹拌混合しながら無機酸化物の複合
体液を得る。あるいは、希土類錯体の原料成分をアミド
結合を有するポリマーと無機酸化物を含む有機溶媒中に
直接添加して混合することもできる。
うにして太陽電池の受光面上に形成することができる。
すなわち、アミド結合を有するポリマーと無機酸化物を
有機溶媒中で混合し、ここに有機溶煤に溶解した希土類
錯体を加え、十分に撹拌混合しながら無機酸化物の複合
体液を得る。あるいは、希土類錯体の原料成分をアミド
結合を有するポリマーと無機酸化物を含む有機溶媒中に
直接添加して混合することもできる。
【００１４】アミド結合を有するポリマーと無機酸化物
を混合するために用いる有機溶媒としてはアミド結合を
有するポリマーと無機酸化物と親和性が良好なものであ
れば特に限定するものではなく、例えばエタノール、メ
タノール、エーテルなどが好適である。これらは単独で
用いることもできるし、２種以上混合して用いることも
できる。希土類錯体を溶解するために用いる有機溶媒と
しては、例えばＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭ
Ｆ）などが用いられる。
を混合するために用いる有機溶媒としてはアミド結合を
有するポリマーと無機酸化物と親和性が良好なものであ
れば特に限定するものではなく、例えばエタノール、メ
タノール、エーテルなどが好適である。これらは単独で
用いることもできるし、２種以上混合して用いることも
できる。希土類錯体を溶解するために用いる有機溶媒と
しては、例えばＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭ
Ｆ）などが用いられる。
【００１５】ついでこの複合体液を太陽電池の受光面
（蛍光性透明膜形成面）に塗布し、乾燥して蛍光性透明
膜とする。あるいは、前記複合体液をゲル化させた後に
太陽電池の受光面に塗布して蛍光性透明膜を形成するこ
ともできる。この乾燥時の温度条件は、複合体液を構成
する有機溶媒を除去することができれば特に限定され
ず、常温に設定することのできるし、通常のゾルゲル法
に準じて６０〜２００℃程度とすることもできる。乾燥
時間は特に限定するものではなく、有機溶媒の種類、乾
燥温度などに応じて適宜設定される。また、複合体液の
塗布方法（太陽電池の受光面の被覆方法）は限定され
ず、例えばディップコート法、スピンコート法などの公
知の膜形成方法を採用することができる。
（蛍光性透明膜形成面）に塗布し、乾燥して蛍光性透明
膜とする。あるいは、前記複合体液をゲル化させた後に
太陽電池の受光面に塗布して蛍光性透明膜を形成するこ
ともできる。この乾燥時の温度条件は、複合体液を構成
する有機溶媒を除去することができれば特に限定され
ず、常温に設定することのできるし、通常のゾルゲル法
に準じて６０〜２００℃程度とすることもできる。乾燥
時間は特に限定するものではなく、有機溶媒の種類、乾
燥温度などに応じて適宜設定される。また、複合体液の
塗布方法（太陽電池の受光面の被覆方法）は限定され
ず、例えばディップコート法、スピンコート法などの公
知の膜形成方法を採用することができる。
【００１６】太陽電池の受光面に形成する蛍光性透明膜
の膜厚は特に限定されるものでないが、例えばサブミク
ロンから数ｍｍ程度、通常は０．１〜１μｍ程度であ
る。この膜厚は、太陽電池の最大の光電変換効率が得ら
れるように予備実験的に調整すると好ましい。
の膜厚は特に限定されるものでないが、例えばサブミク
ロンから数ｍｍ程度、通常は０．１〜１μｍ程度であ
る。この膜厚は、太陽電池の最大の光電変換効率が得ら
れるように予備実験的に調整すると好ましい。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例を示して詳しく説明す
る。 （実施例１）アミド結合を有するポリマーとして、２−
エチル−２−オキサゾリンの重合で得たポリオキサゾリ
ン（重合度＝７．６）３．６ｇに、無機酸化物としてエ
チルトリエトキシシラン１０．６ｇとエタノール２１．
０ｇを加え、ここに希土類錯体としてテルビウムビピリ
ジル錯体Ｔｂ（ｂｐｙ）2Ｃｌ3をＮ，Ｎ−ジメチルホル
ムアミド（ＤＭＦ）に２：１の割合（重量比）で溶解し
たテルビウムビピリジル錯体溶液を１．２ｇ加え、３０
分間撹拌混合した後に、酸触媒として１Ｎ塩酸を滴下し
て２４時間混合した。さらにこれを５日間室温にて撹拌
混合することにより重合させた複合体液を、市販アモル
ファスシリコン太陽電池の受光面にディプコート法によ
って塗布し、常温にて乾燥することにより、蛍光性透明
膜を備えた太陽電池を得た。
る。 （実施例１）アミド結合を有するポリマーとして、２−
エチル−２−オキサゾリンの重合で得たポリオキサゾリ
ン（重合度＝７．６）３．６ｇに、無機酸化物としてエ
チルトリエトキシシラン１０．６ｇとエタノール２１．
０ｇを加え、ここに希土類錯体としてテルビウムビピリ
ジル錯体Ｔｂ（ｂｐｙ）2Ｃｌ3をＮ，Ｎ−ジメチルホル
ムアミド（ＤＭＦ）に２：１の割合（重量比）で溶解し
たテルビウムビピリジル錯体溶液を１．２ｇ加え、３０
分間撹拌混合した後に、酸触媒として１Ｎ塩酸を滴下し
て２４時間混合した。さらにこれを５日間室温にて撹拌
混合することにより重合させた複合体液を、市販アモル
ファスシリコン太陽電池の受光面にディプコート法によ
って塗布し、常温にて乾燥することにより、蛍光性透明
膜を備えた太陽電池を得た。
【００１８】得られた蛍光性透明膜の透明性、成形性を
表１に示した。なお、透明性、成形性の評価基準は次の
とおりである。 透明性：目視観察により判断し、濁りが認められないも
のを「透明」、やや濁りがあるものの透明性があるもの
を「やや濁る」、濁りが著しく透明性に劣るものを「不
透明」とした。 成膜性：目視観察により判断し、クラックがなく均一に
成形できたものを「良好」、クラックが生じたものを
「やや劣る」、更に剥離が生じたものを「不良」とし
た。
表１に示した。なお、透明性、成形性の評価基準は次の
とおりである。 透明性：目視観察により判断し、濁りが認められないも
のを「透明」、やや濁りがあるものの透明性があるもの
を「やや濁る」、濁りが著しく透明性に劣るものを「不
透明」とした。 成膜性：目視観察により判断し、クラックがなく均一に
成形できたものを「良好」、クラックが生じたものを
「やや劣る」、更に剥離が生じたものを「不良」とし
た。
【００１９】また、光源として３００ｎｍ以下の波長を
カットした８０ｍＷ／ｃｍ2のキセノンランプを使用
し、ポテンショスタットを用いてこの太陽電池の電流−
電圧特性を求め、蛍光性透明膜の塗工前の特性とともに
図２にグラフで示した。
カットした８０ｍＷ／ｃｍ2のキセノンランプを使用
し、ポテンショスタットを用いてこの太陽電池の電流−
電圧特性を求め、蛍光性透明膜の塗工前の特性とともに
図２にグラフで示した。
【００２０】（実施例２）実施例１で用いたポリオキサ
ゾリン２．４ｇにエチルエトキシシラン１２．０ｇとエ
タノール１８．１ｇを加え、実施例１で用いたテルビウ
ムビピリジル錯体溶液1．０gを加えた他は、実施例１に
準じて、蛍光性透明膜を備えた太陽電池を製造した。蛍
光性透明膜の透明性、成形性を表１にあわせて示した。
ゾリン２．４ｇにエチルエトキシシラン１２．０ｇとエ
タノール１８．１ｇを加え、実施例１で用いたテルビウ
ムビピリジル錯体溶液1．０gを加えた他は、実施例１に
準じて、蛍光性透明膜を備えた太陽電池を製造した。蛍
光性透明膜の透明性、成形性を表１にあわせて示した。
【００２１】（実施例３）実施例２と同様にして蛍光性
透明膜を備えた太陽電池を製造した。蛍光性透明膜の透
明性、成形性を表１にあわせて示した。
透明膜を備えた太陽電池を製造した。蛍光性透明膜の透
明性、成形性を表１にあわせて示した。
【００２２】（比較例１）アミド結合を有さないポリメ
タクリル酸メチル４．８ｇを用い、テトラエトキシシラ
ン１２．０ｇとエタノール１８．２ｇを加え、さらに実
施例１で用いたテルビウムビピリジル錯体溶液１．５ｇ
を加えた他は実施例１に準じて蛍光性透明膜を備えた太
陽電池を製造した。蛍光性透明膜の透明性、成形性を表
１にあわせて示した。
タクリル酸メチル４．８ｇを用い、テトラエトキシシラ
ン１２．０ｇとエタノール１８．２ｇを加え、さらに実
施例１で用いたテルビウムビピリジル錯体溶液１．５ｇ
を加えた他は実施例１に準じて蛍光性透明膜を備えた太
陽電池を製造した。蛍光性透明膜の透明性、成形性を表
１にあわせて示した。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１からわかるように、本発明に係る実施
例１〜３の太陽電池にあっては、いずれも透明で均質な
蛍光性膜が得られたが、比較例１にあっては、蛍光膜は
均質な連続膜とはならず、剥離が生ずると共に、膜自体
もやや濁りが認められた。また、図２に示したグラフよ
り、実施例１においては、蛍光性透明膜形成前と比較し
て、太陽電池の発電効率が約２５％向上することが判明
した。
例１〜３の太陽電池にあっては、いずれも透明で均質な
蛍光性膜が得られたが、比較例１にあっては、蛍光膜は
均質な連続膜とはならず、剥離が生ずると共に、膜自体
もやや濁りが認められた。また、図２に示したグラフよ
り、実施例１においては、蛍光性透明膜形成前と比較し
て、太陽電池の発電効率が約２５％向上することが判明
した。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、無機酸化物マトリックス中にアミド結合を有するポ
リマーと希土類錯体を分子分散させることにより、良好
な均質性を有し、蛍光特性、透明性、成形性、耐久性に
優れた蛍光性透明膜を提供することができる。そして、
このような蛍光性透明膜を受光面に配設した太陽電池に
おいては、蛍光性透明膜の蛍光特性によって、吸光感度
の低い波長の光を吸光感度の高い波長の光に変換し、吸
光感度の高い波長領域の光量を増加させて光電変換効率
を高めることができる。
は、無機酸化物マトリックス中にアミド結合を有するポ
リマーと希土類錯体を分子分散させることにより、良好
な均質性を有し、蛍光特性、透明性、成形性、耐久性に
優れた蛍光性透明膜を提供することができる。そして、
このような蛍光性透明膜を受光面に配設した太陽電池に
おいては、蛍光性透明膜の蛍光特性によって、吸光感度
の低い波長の光を吸光感度の高い波長の光に変換し、吸
光感度の高い波長領域の光量を増加させて光電変換効率
を高めることができる。
【図１】 本発明の蛍光性透明膜の化学構造の一例を示
した模式図である。
した模式図である。
【図２】 実施例１の太陽電池の電流−電圧特性を示し
たグラフである。
たグラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 無機酸化物マトリックス中にアミド結合
を有するポリマーと希土類錯体が分子分散していること
を特徴とする蛍光性透明膜。 - 【請求項２】 前記アミド結合を有するポリマーが、オ
キサゾリン類の開環重合により得られたポリマーである
ことを特徴とする請求項１に記載の蛍光性透明膜。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の蛍光性透明膜
を受光面に配設したことを特徴とする太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11123220A JP2000313877A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 蛍光性透明膜と、この蛍光性透明膜を用いた太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11123220A JP2000313877A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 蛍光性透明膜と、この蛍光性透明膜を用いた太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000313877A true JP2000313877A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14855184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11123220A Pending JP2000313877A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 蛍光性透明膜と、この蛍光性透明膜を用いた太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000313877A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006083257A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Sharp Corp | 蛍光体およびその製造方法 |
| WO2010050466A1 (ja) | 2008-10-31 | 2010-05-06 | 日産化学工業株式会社 | 光電変換装置用波長変換膜形成組成物及び光電変換装置用波長変換膜並びに光電変換装置 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP11123220A patent/JP2000313877A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006083257A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Sharp Corp | 蛍光体およびその製造方法 |
| JP4502758B2 (ja) * | 2004-09-15 | 2010-07-14 | シャープ株式会社 | 蛍光体およびその製造方法 |
| WO2010050466A1 (ja) | 2008-10-31 | 2010-05-06 | 日産化学工業株式会社 | 光電変換装置用波長変換膜形成組成物及び光電変換装置用波長変換膜並びに光電変換装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041104 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050607 |