JP2013065595A - 波長変換型太陽電池封止材、及び太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールに適用したときに、発電効率を維持又は向上しつつ、安価な波長変換型太陽電池封止材を提供する。
【解決手段】複数の光透過性層と太陽電池セルとを有する太陽電池モジュールの光透過性層の一つとして用いられる、蛍光物質を含む波長変換型太陽電池封止材において、蛍光物質を含有しない第一の封止層と、蛍光物質を含有する第二の封止層とを有し、前記第一の封止層の屈折率ｎ_ｓと、前記第二の封止層の屈折率ｎ_ｌの関係がｎ_ｓ≦ｎ_ｌである波長変換型太陽電池封止材。
【選択図】図１

Description

本発明は、波長変換型太陽電池封止材、及びこれを用いた太陽電池モジュールに関するものである。更に詳しくは、発電に寄与しない波長域の光を、蛍光物質（発光材料ともいう）を用い、発電に寄与する波長域の光に波長変換することにより発電効率を高くし得る太陽電池モジュールに用いる波長変換型太陽電池封止材及び太陽電池モジュールに関するものである。

従来のシリコン結晶系の太陽電池モジュールは、以下のような構成である。表面の保護ガラス（カバーガラスともいう）は、耐衝撃性を重んじて強化ガラスが用いられており、封止材（通常、エチレン−ビニルアセテート共重合体を主成分とする樹脂、充填材ともいう）との密着性を良くするために、片面はエンボス加工による凹凸模様が施されている。

また、その凹凸模様は内側に形成されており、太陽電池モジュールの表面は平滑である。なお、太陽光の導入効率を高めるため、外側にも凹凸形状が施されている場合もある。また保護ガラスの下側には太陽電池セル、タブ線を保護封止するための封止材及びバックフィルムが設けられている。

蛍光物質を用い、太陽光スペクトルのうち、発電に寄与の少ない紫外域又は赤外域の光を波長変換することにより、発電に寄与の大きい波長域の光を発光する層を太陽電池受光面側に設ける手法は、多数提案されている（例えば、特許文献１等）。
また、波長変換材料として、蛍光物質である希土類錯体を封止材中に含有させる方法の提案がされている（例えば、特許文献２等）。

特開２０００−３２８０５３号公報 特開２００６−３０３０３３号公報

前出の特許文献２に記載の、発電に寄与の少ない波長域の光を発電に寄与の大きい波長域の光に波長変換する方法では、波長変換層に蛍光物質が含有されている。この蛍光物質としては、有機蛍光体、有機金属錯体、無機蛍光体等が用いられており、高価である。また、波長変換層を封止材として用いる場合、セル保護の観点からその膜厚は６００μｍ程度必要とされる。

しかし、十分な波長変換効果を持った蛍光物質を含む封止材を６００μｍの厚さで作製すると、蛍光物質の含有量が多くなり、コスト高になるのを免れず、工業的に利用するには必ずしも適当なものとはいえない。

そこで、本発明の課題は、太陽電池モジュールに適用したときに、発電効率を維持又は向上しつつ、安価な波長変換型太陽電池封止材を提供することにある。

本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、蛍光物質が同一濃度で膜厚が薄い波長変換層と厚い波長変換層とにおいて、入射した太陽光に対する発電される電力の割合（発電効率）を比較した場合、膜厚が薄くても厚い場合と同等の発電効率を示すという結果が得られた。更に、封止材を蛍光物質が含まれる層と含まれない層に分け、太陽電池セルに接する側の層の屈折率を高めることで、発電効率が向上するという結果が得られた。この結果に鑑み、波長変換型太陽電池モジュールの受光側の封止層を蛍光物質が含まれる層と蛍光物質が含まれない層の二層に分け、セルに接する側の封止層の屈折率を、受光面側の封止層の屈折率よりも高くすることで、発電効率を維持又は向上しつつ、低コスト化が実現できることを見出した。
即ち、本発明は以下の通りである。

（１）複数の光透過性層と太陽電池セルとを有する太陽電池モジュールの光透過性層の一つとして用いられる、蛍光物質を含む波長変換型太陽電池封止材において、蛍光物質を含有しない第一の封止層と、蛍光物質を含有する第二の封止層とを有し、前記第一の封止層の屈折率ｎ_ｓと、前記第二の封止層の屈折率ｎ_ｌの関係がｎ_ｓ≦ｎ_ｌである波長変換型太陽電池封止材。
（２）太陽電池セルの反射防止膜の屈折率をｎ_ｃとすると、ｎ_ｓ≦ｎ_ｌ≦ｎ_ｃの関係が成り立つ（１）に記載の波長変換型太陽電池封止材。
（３）蛍光物質を含有する第二の封止層に、屈折率の高いビニルモノマーを添加する（１）又は（２）に記載の波長変換型太陽電池封止材。
（４）ビニルモノマーがベンゼン骨格、又は脂環式の（メタ）アクリルモノマーである（３）に記載の波長変換型太陽電池封止材。
（５）蛍光物質が、ユーロピウム錯体又はサマリウム錯体である（１）〜（４）のいずれかに記載の波長変換型太陽電池封止材。
（６）蛍光物質が、ビニル化合物をモノマー化合物とする樹脂粒子に内包された球状蛍光体である、（１）〜（５）のいずれかに記載の波長変換型太陽電池封止材。
（７）太陽電池セルと、前記太陽電池セルの受光面に設けられた、（１）〜（６）のいずれかに記載の波長変換型太陽電池封止材とを有し、前記波長変換型太陽電池封止材の蛍光物質を含有する第二の封止層がセル側に配置される波長変換型太陽電池モジュール。

本発明によれば、太陽電池モジュールに適用したときに、発電効率を維持又は向上しつつ、安価な波長変換型太陽電池封止材を提供することができる。

本発明の太陽電池モジュールを示す概略断面図である。

本発明の太陽電池モジュールは、少なくとも、太陽電池セルと、この太陽電池の受光面側に光透過性層の一つとして設けられた波長変換型太陽電池封止材（波長変換型太陽電池封止シート）と、を有する。本発明では、波長変換型太陽電池封止材（以下、単に「封止材」と称する場合がある）は、蛍光物質を含まない第一の封止層と蛍光物質を含む第二の封止層とが積層される。なお、蛍光物質を含まない第一の封止層は、１層であっても、２層以上で形成されていてもよいが、コストや製造工程の簡易化等の観点から、蛍光物質を含む第二の封止層は１層で構成されていることがよい。

波長変換型太陽電池封止材が、蛍光物質を含まない第一の封止層と蛍光物質を含む第二の封止層とから構成されることで、蛍光物質の含有量を減らすことができ、従来のものよりも製造コストが抑えられる。また、第一の封止層の屈折率ｎ_ｓと、第二の封止層の屈折率ｎ_ｌの関係がｎ_ｓ≦ｎ_ｌであり、入射側の層から太陽電池セル側の層になるにつれ、屈折率が高くなる構成である事で、あらゆる角度から入り込む外部光が反射損失少なく、効率良く太陽電池セル内に導入される。

波長変換型太陽電池封止材の屈折率は、波長変換型太陽電池封止材よりも入射側に配置される光透過性層、すなわち、反射防止膜や保護ガラスの屈折率よりも高く、該波長変換型太陽電池封止材の反光入射側に配置される光透過性層、すなわち、太陽電池セルのＳｉＮｘ：Ｈ層（セル反射防止膜）及びＳｉ層の屈折率よりも低いことが好ましい。具体的には、反射防止膜の屈折率は、１．２５〜１．４５、保護ガラスの屈折率は、通常１．４５〜１．５５程度、太陽電池セルのセル反射防止膜の屈折率は、１．９〜２．１程度及びＳｉ層等の屈折率は、３．３〜３．４程度のものが用いられることから、屈折率の関係が１．４５≦ｎ_ｓ≦ｎ_ｌ≦１．９０である事が好ましい。

本発明の波長変換型太陽電池封止材は、第一の封止層及び第二の封止層の総厚が、１０〜１０００μｍであることが封止効果の観点から好ましく、２００〜８００μｍであることがより好ましい。
また、蛍光物質を含む第二の封止層の厚さは、波長変換効率の観点から、０．１〜６００μｍであることが好ましく、１〜２００μｍであることがより好ましい。

更に、第一の封止層及び第二の封止層の総厚に対する、蛍光物質を含む第二の封止層の厚さの割合は、０．１〜８０％であることが好ましく、１〜５０％であることがより好ましい。

蛍光物質を含む第二の封止層中の蛍光物質の濃度は、蛍光物質の種類等によって適宜調整することが望ましい。一般には、第二の封止層中の蛍光物質の含有率は、分散媒樹脂１００質量部に対し０．００００１〜３０質量部であることが好ましく、０．０００１〜１０質量部であることがより好ましい。０．０００１質量部以上とすることで、波長変換効率が充分なものとなり、また、１０質量部以下とすることで、太陽電池セルに到達する光量の低下を抑えることができる。

第二の封止層には、屈折率を第一の封止層よりも高くするため、高屈折モノマーが添加されていることが好ましい。

更に図面を参照しながら、本発明の太陽電池モジュールを説明する。

図１は、本発明の太陽電池モジュールの概略断面図である。
図１の太陽電池モジュールでは、太陽電池セル１０の受光面側の表面に、保護ガラス（カバーガラスともいう）２０を備える。保護ガラス２０としては特に制限されないが、耐衝撃性を考慮して強化ガラスが好んで用いられる。なお、下記に示す封止材（充填材ともいう）との密着性を向上させるために、保護ガラス２０の封止材側の表面はエンボス加工による凹凸模様が施されることが好ましい。保護ガラス２０の受光側表面は平滑であってもよいし、太陽光の導入効率を高めるため、凹凸形状が施されていてもよい。

保護ガラス２０と太陽電池セル１０との間には、封止材３０を備える。図１における封止材３０は２層からなり、光入射側の第一の封止層３２は蛍光物質を含まない層であり、太陽電池セル１０側の第二の封止層３４は蛍光物質と高屈折モノマーを含む層である。封止材３０を構成する材料についての詳細は後述する。

太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セル１０の裏面側にはバックフィルム４０を備える。バックフィルム４０と太陽電池セル１０との間には、モジュール裏面からの衝撃等から太陽電池セルを保護封止するための裏面用封止材３６を備える。裏面用封止材３６は太陽電池セルを保護封止できるものであれば特に制限されず、例えば、蛍光物質を含まない第一の封止層３２と同じものを適用することも可能である。

図１では図示しないが、更に本発明の太陽電池モジュールは、反射防止膜等の通常太陽電池モジュールに設けられる部材を有していてもよい。

＜波長変換型太陽電池封止材＞
以下では、本発明の波長変換型太陽電池封止材に用いる物質について、詳細に説明する。

（高屈折モノマー）
本発明の第二の封止層に添加する高屈折モノマーとしては、屈折率が、封止材を構成する材料の屈折率よりも高く、太陽電池セルの反射防止膜の屈折率よりも低ければ、特に限定されるものでなく、例えば、ビニルアルコール、シクロヘキシルメタクリレート、エチレン、アクリロニトリル、スチレン−メチルメタクリレート、２−ブロモエチルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン−アクリロニトリル、フェニルメタクリレート、ジアリルフタレート、ｐ−ブロモフェニルメタクリレート、ｏ−クロロスチレン、ビニルナフタレン、ビニルカルバゾール、シクロヘキサンジオール−１，４−ジメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、メチルシクロヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アリルメタクリレート、１−フェニルアリルメタクリレート、１−フェニルメチルメタクリレート、フェニルメタクリレート、１，２−ジフェニルエチルメタクリレート、ｏ−クロロベンジルメタクリレート、ｐ−メトキシスチレン、ビニルナフタレン、２，６−ジシクロキシレン、ペンタクロロフェニルメタクリレート、２−アミノエチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、１−フェニルシクロヘキシルメタクリレート、ｍ−ニトロベンジルメタクリレート等が挙げられる。透明性の観点から、ベンゼン骨格、又は脂環式の（メタ）アクリルモノマーである事が好ましい。

（蛍光物質）
本発明に用いる好適な蛍光物質としては、希土類金属の有機錯体が挙げられる。中でもユーロピウム錯体又はサマリウム錯体が好ましく、ユーロピウム錯体がより好ましい。
蛍光物質にユーロピウム錯体を用いることで、高い発電効率を有する太陽電池モジュールを実現できる。ユーロピウム錯体は、紫外線域の光を高い波長変換効率で赤色の波長域の光に変換し、この変換された光が太陽電池セルで発電に寄与する。

ユーロピウム錯体は、中心元素のユーロピウム（Ｅｕ）の他、配位子となる分子が必要であるが、本発明では配位子の種類は制限されず、ユーロピウムと錯体を形成する分子であれば、いずれであってもよい。

このようなユーロピウム錯体からなる蛍光物質の一例としては、希土類錯体、たとえばＥｕ（ＴＴＡ）_３Ｐｈｅｎ（ＴＴＡ：４，４，４−トリフルオロ−１−（チエニル）−１，３−ブタンジオン）等が利用できる。Ｅｕ（ＴＴＡ）_３Ｐｈｅｎの製造法は、例えば、Ｍａｓａｙａ Ｍｉｔｓｕｉｓｈｉ，Ｓｈｉｎｊｉ Ｋｉｋｕｃｈｉ，Ｔｏｋｕｊｉ Ｍｉｙａｓｈｉｔａ，Ｙｕｔａｋａ Ａｍａｎｏ，Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．２００３，１３，２８５−２８７９に開示されている方法を参照できる。

本発明では、錯体の配位子を限定するものではないが、中性配位子として、カルボン酸、含窒素有機化合物、含窒素芳香族複素環式化合物、β−ジケトン類、又はホスフィンオキサイドが好ましい。

希土類錯体の配位子として一般式：Ｒ^１ＣＯＣＨＲ^２ＣＯＲ^３（式中、Ｒ^１はアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はそれらの置換体を、Ｒ^２は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はアリール基を、Ｒ^３はアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基又はそれらの置換体をそれぞれ示す。）で表わされるβ−ジケトン類を含有してもよい。

β−ジケトン類としては、具体的にはアセチルアセトン、パーフルオロアセチルアセトン、ベンゾイル−２−フラノイルメタン、１，３−ビス（３−ピリジル）−１，３−プロパンジオン、ベンゾイルトリフルオロアセトン、ベンゾイルアセトン、５−クロロスルホニル−２−テノイルトリフルオロアセトン、ジ（４−ブロモ）ベンゾイルメタン、ジベンゾイルメタン、ｄ，ｄ−ジカンフォリルメタン、１，３−ジシアノ−１，３−プロパンジオン、ｐ−ビス（４，４，５，５，６，６，６−ヘプタフルオロ−１，３−ヘキサンジノイル）ベンゼン、４，４′−ジメトキシジベンゾイルメタン、２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオン、ジナフトイルメタン、ジピバロイルメタン、ビス（パーフルオロ−２−プロポキシプロピオニル）メタン、１，３−ジ（２−チエニル）−１，３−プロパンジオン、３−（トリフルオロアセチル）−ｄ−カンファー、６，６，６−トリフルオロ−２，２−ジメチル−３，５−ヘキサンジオン、１，１，１，２，２，６，６，７，７，７−デカフルオロ−３，５−ヘプタンジオン、６，６，７，７，８，８，８−ヘプタフルオロ−２，２−ジメチル−３，５−オクタンジオン、２−フリルトリフルオロアセトン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、３−（ヘプタフルオロブチリル）−ｄ−カンファー、４，４，５，５，６，６，６−ヘプタフルオロ−１−（２−チエニル）−１，３−ヘキサンジオン、４−メトキシジベンゾイルメタン、４−メトキシベンゾイル−２−フラノイルメタン、６−メチル−２，４−ヘプタンジオン、２−ナフトイルトリフルオロアセトン、２−（２−ピリジル）ベンズイミダゾール、５，６−ジヒドロキシ−１０−フェナントロリン、１−フェニル−３−メチル−４−ベンゾイル−５−ピラゾール、１−フェニル−３−メチル−４−（４−ブチルベンゾイル）−５−ピラゾール、１−フェニル−３−メチル−４−イソブチリル−５−ピラゾール、１−フェニル−３−メチル−４−トリフルオロアセチル−５−ピラゾール、３−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）−２，４−ペンタンジオン、３−フェニル−２，４−ペンタンジオン、３−［３′，５′−ビス（フェニルメトキシ）フェニル］−１−（９−フェナンチル）−１−プロパン−１，３−ジオン、５，５−ジメチル−１，１，１−トリフルオロ−２，４−ヘキサンジオン、１−フェニル−３−（２−チエニル）−１，３−プロパンジオン、３−（ｔ−ブチルヒドロキシメチレン）−ｄ−カンファー、１，１，１−トリフルオロ−２，４−ペンタンジオン、１，１，１，２，２，３，３，７，７，８，８，９，９，９−テトラデカフルオロ−４，６−ノナンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン、４，４，４−トリフルオロ−１−（２−ナフチル）−１，３−ブタンジオン、１，１，１−トリフルオロ−５，５−ジメチル−２，４−ヘキサンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−オクタンジオン、２，２，６−トリメチル−３，５−ヘプタンジオン、２，２，７−トリメチル−３，５−オクタンジオン、４，４，４−トリフルオロ−１−（チエニル）−１，３−ブタンジオン（ＴＴＡ）、１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン、べンゾイルアセトン、ジベンゾイルアセトン、ジイソブチロイルメタン、ジビパロイルメタン、３−メチルペンタン−２，４−ジオン、２，２−ジメチルペンタン−３，５−ジオン、２−メチル−１，３−ブタンジオン、１，３−ブタンジオン、３−フェニル−２，４−ペンタンジオン、１，１，１−トリフロロ−２，４−ペンタンジオン、１，１，１−トリフロロ−５，５−ジメチル−２，４−ヘキサンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン、３−メチル−２，４−ペンタンジオン、２−アセチルシクロペンタノン、２−アセチルシクロヘキサノン、１−ヘプタフロロプロピル−３−ｔ−ブチル−１，３−プロパンジオン、１，３−ジフェニル−２−メチル−１，３−プロパンジオン、及び１−エトキシ−１，３−ブタンジオン等が挙げられる。

希土類錯体の中性配位子の含窒素有機化合物、含窒素芳香族複素環式化合物、ホスフィンオキサイドとしては、たとえば、１，１０−フェナントロリン、２−２′−ビピリジル、２−２′−６，２″−ターピリジル、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、２−（２−ピリジル）ベンズイミダゾール、トリフェニルホスフィンオキサイド、トリ−ｎ−ブチルホスフィンオキサイド、トリ−ｎ−オクチルホスフィンオキサイド、トリ−ｎ−ブチルホスフェート等が挙げられる。

（球状蛍光体）
前記蛍光物質は、樹脂粒子に内包されていることがより好ましい（球状蛍光体ともいう）。前記樹脂粒子を構成するモノマー化合物としては特に制限はないが、光の散乱抑制の観点から、ビニル化合物であることが好ましい。
また前記蛍光物質を樹脂粒子に内包する方法としては、通常用いられる方法を特に制限はなく用いることができる。例えば、前記蛍光物質と樹脂粒子を構成するモノマー化合物の混合物を調製し、これを重合することで調製することができる。具体的には、例えば、蛍光物質およびビニル化合物を含む混合物を調製し、ラジカル重合開始剤を用いてビニル化合物を重合することで、蛍光物質が内包された樹脂粒子（球状蛍光体）として波長変換用蛍光材料を構成することができる。

前記球状蛍光体の平均粒子径は、光利用効率向上の観点から１〜６００μｍであることが好ましく、５〜３００μｍであることがより好ましく、１０〜２５０μｍであることが更に好ましい。
波長変換用蛍光材料の平均粒子径は、レーザー回折散乱粒度分布測定装置（例えば、ベックマン・コールター社製、商品名：ＬＳ１３３２０）を用いて行うことができる。

本発明においてビニル化合物とは、エチレン性不飽和結合を少なくとも１つ有する化合物であれば特に制限はなく、重合反応した際にビニル樹脂、特にアクリル樹脂又はメタクリル樹脂になり得るアクリルモノマー、メタクリルモノマー、アクリルオリゴマー、メタクリルオリゴマー等を特に制限なく用いることができる。本発明において好ましくは、アクリルモノマー、およびメタクリルモノマー等が挙げられる。

アクリルモノマー、およびメタクリルモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、これらのアルキルエステルが挙げられ、またこれらと共重合し得るその他のビニル化合物を併用しても良く、１種単独でも、２種類以上を組み合わせて用いることもできる。

アクリル酸アルキルエステル、およびメタクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸無置換アルキルエステルおよびメタクリル酸無置換アルキルエステル；ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート；テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート；ベンジル（メタ）アクリレート；多価アルコールにα，β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物（例えば、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート（エチレン基の数が２〜１４のもの）、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンプロポキシトリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート（プロピレン基の数が２〜１４のもの）、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡポリオキシエチレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジオキシエチレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡトリオキシエチレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡデカオキシエチレンジ（メタ）アクリレート等）；グリシジル基含有化合物にα，β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物（例えば、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリアクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジアクリレート等）；多価カルボン酸（例えば、無水フタル酸）と水酸基及びエチレン性不飽和基を有する物質（例えば、β−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）とのエステル化物；アクリル酸若しくはメタクリル酸のアルキルエステル（例えば、（メタ）アクリル酸メチルエステル、（メタ）アクリル酸エチルエステル、（メタ）アクリル酸ブチルエステル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルエステル）；ウレタン（メタ）アクリレート（例えば、トリレンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリル酸エステルとの反応物、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートとシクロヘキサンジメタノールと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリル酸エステルとの反応物等）；これらのアルキル基に水酸基、エポキシ基、ハロゲン基等が置換したアクリル酸置換アルキルエステル又はメタクリル酸置換アルキルエステル；等が挙げられる。

また、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アルキルエステル又はメタクリル酸アルキルエステルと共重合し得るその他のビニル化合物としては、アクリルアミド、アクリロニトリル、ジアセトンアクリルアミド、スチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。これらのビニルモノマーは、１種単独でも、２種類以上を組み合わせて用いることができる。

本発明におけるビニル化合物としては、アクリル酸アルキルエステルおよびメタクリル酸アルキルエステルから選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましく、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、およびメタクリル酸エチルから選ばれる少なくとも１種を用いることがより好ましい。

本発明においてはビニル化合物を重合させるためにラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。ラジカル重合開始剤としては、特に制限なく通常用いられるラジカル重合開始剤を用いることができる。例えば、過酸化物等が好ましく挙げられる。具体的には、熱により遊離ラジカルを発生させる有機過酸化物が好ましい。
有機過酸化物としては例えば、イソブチルパーオキサイド、α，α′ビス（ネオデカノイルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−ｓ−ブチルパーオキシジカーボネート、１，１，３，３−テトラメチルブチルネオデカノエート、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、ジ−２−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ビス（エチルヘキシルパーオキシ）ジカーボネート、ｔ−ヘキシルネオデカノエート、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート、ビス（３−メチル−３−メトキシブチルパーオキシ）ジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、サクニックパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイル）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、４−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｍ−トルオノイルベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）２−メチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサノン、２，２−ビス（４，４−ジブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｍ−トルオイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、α，α′ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルトリメチルシリルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ−ヘキシルハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタン等を使用することができる。

ラジカル重合開始剤の使用量は、前記ビニル化合物の種類や形成される樹脂粒子の屈折率等に応じて適宜選択することができ、通常用いられる使用量で使用される。具体的には例えば、ビニル化合物１００質量部に対して０．１〜１５質量部で使用することができ、０．５〜１０質量部で使用することが好ましい。

本発明における球状蛍光体は、上記の蛍光物質及びビニル化合物、必要に応じて過酸化物等のラジカル重合開始剤等を混合して、蛍光物質をビニル化合物中に溶解又は分散し、これを重合することで得られる。混合の方法としては特に制限はなく、例えば、攪拌することで行えばよい。
蛍光物質の好ましい含有量は、分散媒樹脂１００質量部に対し０．０００１〜３０質量部であることが好ましく、０．０００１〜１０質量部であることがより好ましい。

（分散媒樹脂）
本発明の波長変換型太陽電池封止材は、前記蛍光物質又は前記球状蛍光体波長変換用蛍光材料を分散させる分散媒樹脂を含有する。分散媒樹脂の具体的な例としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、これらの共重合体等が挙げられる。
前記分散媒樹脂は１種単独で、又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。

前記アクリル系樹脂としては、（メタ）アクリル酸エステル樹脂等が挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。ポリビニルアセタール系樹脂としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ樹脂）、変性ＰＶＢ等が挙げられる。

また、（メタ）アクリル酸エステル樹脂とは、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルに由来する構成単位を有するものを意味し、アクリル酸アルキルエステル又はメタクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸無置換アルキルエステル又はメタクリル酸無置換アルキルエステルや、これらのアルキル基に水酸基、エポキシ基、ハロゲン基等が置換したアクリル酸置換アルキルエステル及びメタクリル酸置換アルキルエステル等が挙げられる。

アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルは、アクリル酸又はメタクリル酸の炭素数１〜１０のアルキルエステルが好ましく、炭素数２〜８のアルキルエステルがより好ましい。
アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルとして具体的には、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル等を例示することができる。

（メタ）アクリル酸エステル樹脂は、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルのほかに、これらと共重合可能な不飽和モノマーを用いて共重合体としてもよい。

前記不飽和モノマーとしては、メタクリル酸、アクリル酸のような不飽和酸類；スチレン、α−メチルスチレン、アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等が挙げられ、必要に応じてそれらの２種以上を用いることもできる。
これらの不飽和モノマーは、１種単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。

これらの中でも、（メタ）アクリル酸エステル樹脂としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、及びメタクリル酸ｎ−ブチルに由来する構成単位を有するものが好ましく、耐久性や汎用性の観点からは、メタクリル酸メチルに由来する構成単位を有するものがより好ましい。
共重合体の樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル酸エステル−スチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡと略称する）等が挙げられる。

分散媒樹脂としては、耐湿性や、コスト、汎用性の点でＥＶＡが好ましく、また耐久性と表面硬度の点からは（メタ）アクリル酸エステル樹脂が好ましい。更に、ＥＶＡと（メタ）アクリル酸エステル樹脂との併用が、両者の利点を兼ね備える観点からより好適である。

ＥＶＡとしては、酢酸ビニル単位の含有率が１〜５０質量％であることが好ましく、３〜３５質量％であることが、蛍光物質の封止材への均一分散性の点から好ましい。
尚、シート加工時の作業性の観点からは、ＥＶＡにおける酢酸ビニル単位の含有量が１０〜５０質量％であることが好ましく、２０〜３５質量％であることがより好ましい。
ＥＶＡは市販されているものを適用でき、市販品としては、例えば、東ソー株式会社製の商品名：ウルトラセン６３４（「ウルトラセン」は登録商標）、三井・デュポンポリケミカル株式会社製の商品名：エバフレックス（「エバフレックス」は登録商標）、旭化成ケミカルズ株式会社製の商品名：サンテックＥＶＡ（「サンテック」は登録商標）、宇部丸善ポリエチレン株式会社製の商品名：ＵＢＥ ＥＶＡコポリマー（「ＵＢＥ」は登録商標）、住友化学株式会社製の商品名：エバテート（「エバテート」は登録商標）、日本ポリエチレン株式会社製の商品名：ノバテックＥＶＡ（「ノバテック」は登録商標）等を挙げることができる。

ＥＶＡとメタクリル酸メチルを併用する場合には、ＥＶＡとメタクリル酸メチルの総量１００質量部に対して、ＥＶＡの含有率が５０質量部以上であることが好ましく、７０質量部以上であることがより好ましい。

更に前記分散媒樹脂は、架橋性モノマーを加えて、架橋構造を有する樹脂としてもよい。
架橋性モノマーとしては、例えば、多価アルコールにα，β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物（例えば、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート（エチレン基の数が２〜１４のもの）、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンプロポキシトリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート（プロピレン基の数が２〜１４のもの）、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡポリオキシエチレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジオキシエチレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡトリオキシエチレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡデカオキシエチレンジ（メタ）アクリレート等）；グリシジル基含有化合物にα，β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物（例えば、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリアクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジアクリレート等）；多価カルボン酸（例えば、無水フタル酸）と水酸基及びエチレン性不飽和基を有する物質（例えば、β−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）とのエステル化物；ウレタン（メタ）アクリレート（例えば、トリレンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリル酸エステルとの反応物、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートとシクロヘキサンジメタノールと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリル酸エステルとの反応物等）；等を挙げることができる。

特に好ましい架橋性モノマーとしては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡポリオキシエチレンジメタクリレートが挙げられる。
なお、上記架橋性モノマーは１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。

前記分散媒樹脂は、上記モノマーにラジカル重合開始剤を加えて、加熱又は光照射することで重合し、或いは架橋構造を持たせることができる。
前記ラジカル重合開始剤としては、特に制限なく通常用いられるラジカル重合開始剤を用いることができる。例えば、上述の過酸化物等が挙げられる。

前記分散媒樹脂の重量平均分子量は、１０，０００〜５０，０００である事が好ましい。

本発明の波長変換型太陽電池封止材には、上記のほか、必要に応じて、紫外線吸収剤、カップリング剤、可塑剤、難燃剤、酸化防止剤、光安定剤、防錆剤、加工助剤、着色剤等を含有してもよい。

本発明の波長変換型太陽電池封止材は、公知の技術を利用して製造することができる。例えば、球状蛍光体及び分散媒樹脂、高屈折モノマー、更に必要に応じてその他の添加剤を溶融混練した組成物をシート状に成形する方法、或いは、前記分散媒樹脂、高屈折モノマーをワニス化し蛍光物質を添加した後、シート状に付与し、溶媒を除去する方法等が利用できる。
具体的には、例えば、スペーサーを介して２枚の離型シートを対向させ、２枚の離型シート間に形成された空隙に前記溶融混練した組成物を付与し、両側から熱プレスして第二の封止層を形成し、更に同様の方法で、但し蛍光物質、高屈折モノマーを含有しない第一の封止層を形成し、この第二の封止層と第一の封止層を積層して、これを離型シートに挟んで両側から熱プレスすることで、波長変換型太陽電池封止材が得られる。

＜太陽電池モジュール＞
本発明において、太陽電池モジュールは、図１に示すように、反射防止膜（図示せず）、保護ガラス２０、上記説明の波長変換型太陽電池封止材３０、太陽電池セル１０、裏面用封止材３６、バックフィルム４０、セル電極（図示せず）、タブ線（図示せず）等の必要部材から構成される。

これらの部材の中で、太陽電池セル１０よりも光入射側に存在するものは、反射防止膜（図示せず）、保護ガラス２０、本発明の波長変換型太陽電池封止材３０、太陽電池の表面に設けられるセル反射防止膜（ＳｉＮｘ：Ｈ層ともいう）（図示せず）であり、この順に設けられる。

本発明の太陽電池モジュールにおいて、あらゆる角度から入り込む外部光が反射損失少なく、効率良く太陽電池セル内に導入されるために、波長変換型太陽電池封止材３０の屈折率が、該波長変換型太陽電池封止材３０より光入射側に配置される光透過性層、すなわち、反射防止膜、保護ガラス２０等の屈折率より高く、且つ該波長変換型太陽電池封止材３０よりも反光入射側に配置される光透過性層、すなわち、セル反射防止膜（図示せず）及びＳｉ等からなる太陽電池セル１０の屈折率よりも低くすることが好ましい。

つまり、本発明の太陽電池モジュールでは、太陽電池セル１０及び太陽電池セル１０よりも光入射側に設けられる層（例えば、保護ガラス２０、保護ガラス２０よりも光入射側に設けられる反射防止膜（図示せず）等）において、太陽電池セル１０に近い側に設けた層の屈折率は、それに隣接して光入射側に設けた層の屈折率と同程度か或いはそれよりも高いことが望ましい。
詳細には、太陽電池セル１０及び太陽電池セル１０よりも光入射側に設けられる層がｍ層（ｍは２以上）からなり、前記ｍ個の層のそれぞれの屈折率を、光入射側から順にｎ_１、ｎ_２、・・・、ｎ_ｍ−１、ｎ_ｍとしたときに、ｎ_１≦ｎ_２≦・・・・≦ｎ_ｍ−１≦ｎ_ｍが成り立つことが望ましい。なお、本発明の波長変換型太陽電池封止材３０は、２層以上の封止層で構成されるため、２層の封止層の屈折率も上記関係を満たすこと重要である。

具体的には、波長変換型太陽電池封止材３０より光入射側に配置される光透過性層、すなわち、反射防止膜の屈折率は、１．２５〜１．４５、保護ガラス２０の屈折率は、通常１．４５〜１．５５程度のものが用いられる。該波長変換型太陽電池封止材の反光入射側に配置される光透過性層、すなわち、太陽電池セルのセル反射防止膜の屈折率は、通常１．９〜２．１程度、及び太陽電池セルを構成するＳｉ層等の屈折率は、通常３．３〜３．４程度のものが用いられる。

なお、光透過性層のその他の層の好ましい屈折率は、以下に示す通りである。例えば、光透過性層の光入射側から３層をａ層、ｂ層、ｃ層としたとき、それぞれの層の屈折率ｎａ、ｎｂ、ｎｃが、下記式（１）を満たすか、近似していることが好ましい。

ｎｂ＝（ｎａ・ｎｃ）^０．５ ・・・（１）

以下に、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。

［実施例１］
＜蛍光色素の合成＞
まず、蛍光色素を合成する。４，４，４−トリフルオロ−１−（チエニル）−１，３−ブタンジオン（ＴＴＡ）：２００ｍｇを７ｍｌのエタノールに溶解し、ここへ１Ｍの水酸化ナトリウム：１．１ｍｌを加え混合した。７ｍｌのエタノールに溶かした６．２ｍｇの１，１０−フェナントロリンを先の混合溶液に加え、１時間攪拌した後、ＥｕＣｌ_３・６Ｈ_２Ｏを１０３ｍｇ含有する３．５ｍｌ水溶液を加え、沈殿物を得る。これをろ別し、エタノールで洗浄し、乾燥して、蛍光色素Ｅｕ（ＴＴＡ）_３Ｐｈｅｎを得た。

＜球状蛍光体の作製＞
上記の蛍光色素Ｅｕ（ＴＴＡ）_３Ｐｈｅｎを１ｇ、メタクリル酸メチルを１００ｇ、熱ラジカル開始剤であるラウロイルパーオキサイドを０．２ｇ、を２００ｍｌスクリュー管に入れ、超音波洗浄器とミックスローターを用いて、攪拌混合した。冷却管をつけたセパラブルフラスコにイオン交換水：５００ｇ、界面活性剤としてポリビニルアルコール１．８質量％水溶液：４ｇを加え、攪拌した。これに先に調整したメタクリル酸メチルの混合液を加え、ホモジナイザーを用い、２０００ｒｐｍで２０秒間攪拌した。これを３５０ｒｐｍで攪拌しながら、６０℃に加熱し、３時間反応させた。この懸濁液をベックマン・コールター社製、商品名：ＬＳ１３３２０を用い、粒径を測定すると、体積平均径が、１０４μｍであった。沈殿物を濾別し、イオン交換水で洗浄し、６０℃で乾燥させ、懸濁重合による球状蛍光体を得た。

＜波長変換用樹脂組成物の調製＞
透明分散媒樹脂として東ソー株式会社製のエチレン−酢酸ビニル樹脂（ＥＶＡ）、商品名：ＮＭ３０ＰＷを１００質量部、アルケマ吉富株式会社製の過酸化物熱ラジカル重合開始剤（本実施例では、架橋剤としても働く）、商品名：ルペロックス１０１（「ルペロックス」は登録商標）を１．３質量部、東レ・ダウコーニング株式会社製のシランカップリング剤、商品名：ＳＺ６０３０を０．３５質量部、及び日立化成工業株製の高屈折モノマー（ジシクロペンタニルメタクリレート、屈折率：１．４９１）、商品名：ファンクリルＦＡ−５１３Ｍ（「ファンクリル」は登録商標）を１０質量部、前記で得られた重合後の球状蛍光体を１質量部、を９０℃のロールミルで混練して、波長変換用樹脂組成物を得た。

＜蛍光物質を含まない第一の封止シートの作製＞
上記、波長変換用樹脂組成物の調製において、高屈折モノマー、球状蛍光体を添加しない以外は同様にして樹脂組成物を調製した。この樹脂組成物を約６ｇ離型シートに挟み、ステンレス製スペーサーを用い、熱板を９０℃に調整したプレス機により、約５００μｍの厚みで蛍光物質を含有しない第一の封止シートを作製した。

＜蛍光物質を含有する第二の封止シートの作製＞
上記で得られた波長変換用樹脂組成物を、スペーサーの厚みを変えた以外は上記第一の封止シートの作成と同様にして、約１００μｍの厚みで蛍光物質を含有する第二の封止シートを得た。

＜波長変換型太陽電池封止材の作製＞
上記第一の封止シートと第二の封止シートを離型シートに挟み、ステンレス製スペーサーを用い、熱板を９０℃に調整したプレス機により、２層構造の波長変換型太陽電池封止材を得た。得られた波長変換型太陽電池封止材の厚さは６００μｍであった。

＜裏面用太陽電池封止シートの作製＞
上記第一の封止シートと同様の組成であって厚さが６００μｍとなるように調整した以外は同様の方法で裏面用太陽電池封止シートを作製した。

＜波長変換型太陽電池モジュールの作製＞
保護ガラスとしての強化硝子（旭硝子株式会社製）の上に、球状蛍光体を含まない第一の封止シートが強化硝子に接するようにして上記波長変換型太陽電池封止材を載せ、その上に起電力を外部に取り出せるようにした太陽電池セル上を載せ、更に裏面用太陽電池封止シート、及びバックフィルムとしてＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製、商品名：Ａ−４３００）を載せ、太陽電池用真空加圧ラミネータ（株式会社ネヌ・ピー・シー製、商品名：ＬＭ−５０ｘ５０−Ｓ）を用いて、熱板：１５０℃、真空：１０分間、加圧：１５分間の条件でラミネートし、実施例１の太陽電池モジュールを作製した。起電力を外部に取り出せるようにした太陽電池セルとは、日立化成工業株式会社製太陽電池用導電フィルム、商品名：ＣＦ−１０５を用い、専用の圧着装置によりタブ線（厚み：０．１４ｍｍ、幅：２ｍｍ、亜鉛めっきしたもの）を表２本、裏２本接続し、更にこれら表裏それぞれを横タブ線（日立電線株式会社製、商品名：Ａ−ＴＰＳ ０．２３ｘ６．０）を用い、外部取り出し線とした太陽電池セルのことである。また、起電力を外部に取り出せるようにした太陽電池セルについては、モジュール化する前に、株式会社ワコム電創製ソーラーシミュレータ、商品名：ＷＸＳ−１５５Ｓ−１０，ＡＭ１．５Ｇ、英弘精機株式会社製ソーラーシミュレータ用Ｉ−Ｖカーブトレーサー、商品名：ＭＰ−１６０を用い、太陽電池Ｉ−Ｖ特性を得た。ＪＩＳ−Ｃ−８９１４に準拠して短絡電流密度Ｊｓｃを測定し、得られた値をＪｓｃ（セル）とした。

［実施例２］
＜２層構造の波長変換型太陽電池封止材の作製＞
実施例１における第一、第二の封止シートの作製において、厚みが表１となるように変更した以外は同様にして、実施例２の波長変換型太陽電池封止材を作製した。

＜波長変換型太陽電池モジュールの作製＞
実施例１と同様にして、但し上記実施例１の波長変換型太陽電池封止材に変えて、実施例２の波長変換型太陽電池モジュールを作製した。

［比較例１］
＜１層構造の波長変換型太陽電池封止材の作製＞
実施例１における波長変換用樹脂組成物の調製において、高屈折モノマーを添加しない以外は同様にして、比較例１の波長変換用樹脂組成物を作製した。

＜蛍光物質を含有する第二の封止シートの作製＞
実施例１における第二の封止シートの作製において、比較例１の波長変換用樹脂組成物を用い、厚みが表１となるように変更した以外は同様にして、比較例１の波長変換型太陽電池封止材を作製した。

＜波長変換型太陽電池モジュールの作製＞
保護ガラスとしての強化硝子（旭硝子株式会社製）の上に、上記比較例１の波長変換型太陽電池封止材を載せ、その上に起電力を外部に取り出せるようにした太陽電池セル上を載せ、更に裏面用太陽電池封止シート、及びバックフィルムとしてＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製、商品名：Ａ−４３００）を載せ、太陽電池用真空加圧ラミネータ（株式会社ネヌ・ピー・シー製、商品名：ＬＭ−５０ｘ５０−Ｓ）を用いて、熱板：１５０℃、真空：１０分間、加圧：１５分間の条件でラミネートし、比較例１の太陽電池モジュールを作製した。

＜太陽電池モジュールの評価＞
上記で作製した波長変換型太陽電池モジュールを株式会社ワコム電創製ソーラーシミュレータ、商品名：ＷＸＳ−１５５Ｓ−１０，ＡＭ１．５Ｇ、英弘精機株式会社製ソーラーシミュレータ用Ｉ−Ｖカーブトレーサー、商品名：ＭＰ−１６０を用い、太陽電池Ｉ−Ｖ特性を得、ＪＩＳ−Ｃ−８９１４に準拠して短絡電流密度Ｊｓｃを測定し、得られた値をＪｓｃ（モジュール）とした。ΔＪｓｃは、この値とあらかじめ測定されたＪｓｃ（セル）を用いて、下記式（２）から算出した。

ΔＪｓｃ ＝ Ｊｓｃ（モジュール）− Ｊｓｃ（セル） ・・・（２）

得られた結果を表１にまとめた。

＜屈折率測定方法＞
作製した第一の封止層、第二の封止層を粒子状（一粒当たり１ｍｇ以下程度）に粉砕したものを、スライドガラス上に０．００１ｇのせ、刊行物「アタゴ屈折率データブック」（株式会社アタゴ発行）より任意に選出した屈折率の液体有機化合物：０．２ｍｌで、該粒子を分散させ、サンプルプレートを作製した。
次に、各サンプルプレートを光学顕微鏡にセットし、光源にナトリウムランプを用いて観察し、各液体有機化合物の屈折率既知の温度に於いて、粒子の輪郭が見えなくなることを確認し、このとき用いた液体有機化合物の屈折率を、粒子の屈折率とした。結果を表１にまとめた。

表１に見られるように、蛍光物質を含む層と含まない層の二層からなり、蛍光物質を含む層の屈折率が含まない層の屈折率よりも高い波長変換型太陽電池封止材であれば、波長変換型太陽電池封止材が蛍光物質を含有する１層からなり、その膜厚が６００μｍのシートよりも波長変換効果があることが実証された。つまり、蛍光物質の使用量が半分以下に抑えられ、且つ変換効率が向上していることが明らかとなった。

１０ 太陽電池セル
２０ 保護ガラス
３０ 波長変換型太陽電池封止材
３２ 第一の封止層
３４ 第二の封止層
３６ 裏面用封止材
４０ バックフィルム

Claims (7)

1. 複数の光透過性層と太陽電池セルとを有する太陽電池モジュールの光透過性層の一つとして用いられる、蛍光物質を含む波長変換型太陽電池封止材において、蛍光物質を含有しない第一の封止層と、蛍光物質を含有する第二の封止層とを有し、前記第一の封止層の屈折率ｎ_ｓと、前記第二の封止層の屈折率ｎ_ｌの関係がｎ_ｓ≦ｎ_ｌである波長変換型太陽電池封止材。
2. 太陽電池セルの反射防止膜の屈折率をｎ_ｃとすると、ｎ_ｓ≦ｎ_ｌ≦ｎ_ｃの関係が成り立つ請求項１に記載の波長変換型太陽電池封止材。
3. 蛍光物質を含有する第二の封止層に、屈折率の高いビニルモノマーを添加する請求項１又は２に記載の波長変換型太陽電池封止材。
4. ビニルモノマーが、ベンゼン骨格、又は脂環式の（メタ）アクリルモノマーである請求項３に記載の波長変換型太陽電池封止材。
5. 蛍光物質が、ユーロピウム錯体又はサマリウム錯体である請求項１〜４のいずれかに記載の波長変換型太陽電池封止材。
6. 蛍光物質が、ビニル化合物をモノマー化合物とする樹脂粒子に内包された球状蛍光体である、請求項１〜５のいずれかに記載の波長変換型太陽電池封止材。
7. 太陽電池セルと、前記太陽電池セルの受光面に設けられた、請求項１〜６のいずれかに記載の波長変換型太陽電池封止材とを有し、前記波長変換型太陽電池封止材の蛍光物質を含有する第二の封止層がセル側に配置される波長変換型太陽電池モジュール。

Images