JP2013079179A - Wavelength converting member and solar battery module using the same - Google Patents
Wavelength converting member and solar battery module using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013079179A JP2013079179A JP2011221225A JP2011221225A JP2013079179A JP 2013079179 A JP2013079179 A JP 2013079179A JP 2011221225 A JP2011221225 A JP 2011221225A JP 2011221225 A JP2011221225 A JP 2011221225A JP 2013079179 A JP2013079179 A JP 2013079179A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass fiber
- wavelength conversion
- fluorescent light
- emitting material
- conversion member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/543—Solar cells from Group II-VI materials
Landscapes
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光電変換効率が高く、耐候性も高い波長変換部材及び、これを用いた太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a wavelength conversion member having high photoelectric conversion efficiency and high weather resistance, and a solar cell module using the same.
現在、太陽光発電モジュールとしては、結晶シリコン太陽電池・アモルファスシリコン太陽電池等のシリコン系太陽電池、ＧａＡｓ・ＣｄＳ／ＣｄＴｅやＣＩＳ、ＣＩＧＳなどの化合物半導体系の太陽電池、色素増感太陽電池・有機薄膜太陽電池等の有機太陽電池等、様々なタイプの太陽光発電モジュールが用いられているが、紫外線領域の光はほとんど発電に寄与していないことが多い。そこで紫外線領域の光を蛍光発光材料で発電に寄与できる波長域の光に変換し、太陽光発電モジュールの発電効率をあげることが多数提案されている。 Currently, photovoltaic modules include silicon solar cells such as crystalline silicon solar cells and amorphous silicon solar cells, compound semiconductor solar cells such as GaAs / CdS / CdTe, CIS and CIGS, dye-sensitized solar cells / organic Various types of solar power generation modules such as organic solar cells such as thin film solar cells are used, but light in the ultraviolet region often does not contribute to power generation. Therefore, many proposals have been made to increase the power generation efficiency of a photovoltaic power generation module by converting light in the ultraviolet region into light in a wavelength region that can contribute to power generation using a fluorescent light emitting material.
しかし、ここで用いられる蛍光発光材料は、酸素や水分等により劣化しやすく、経時で発光効率が低下してしまうことが知られている。そこでこの蛍光発光材料の劣化を防止する手段として、例えば、蛍光物質粒子をガラスで包埋して保護する方法（特許文献１）や、蛍光物質粒子の周囲をシリカガラス等の被覆層で保護する方法（特許文献２）が用いられている。これらの方法で、酸素バリア性や水蒸気バリア性は得られるが、このような形で蛍光性物質を含有させた波長変換部材は、前者では、発光した光がガラス層中に閉じ込められて太陽光発電部材に充分光が到達せず、光電変換効率向上効果が小さくなってしまう。また、後者では、蛍光性物質が粒子形状で等方的に発光するため、変換された光の一部しか太陽光発電部材に達しないために光電変換効率の向上は不十分であった。さらに、太陽光の短波長領域を有効に利用するためには、波長変換部材は太陽電池の最表面に設置することが望ましいが、該蛍光物質は有機材料中に分散されているため、この有機材料が短波長の波長を含む太陽光に長期間さらされることで劣化し、波長変換部材が破壊されることによっても光電変換効率が低下していくので、耐候性の向上が望まれている。 However, it is known that the fluorescent light-emitting material used here is easily deteriorated by oxygen, moisture, etc., and the light emission efficiency decreases with time. Therefore, as a means for preventing the deterioration of the fluorescent light emitting material, for example, a method of protecting phosphor particles by embedding them with glass (Patent Document 1), or a periphery of the phosphor particles is protected with a coating layer such as silica glass. The method (Patent Document 2) is used. With these methods, oxygen barrier properties and water vapor barrier properties can be obtained. However, in the former, the wavelength conversion member containing a fluorescent substance in such a form, the emitted light is confined in the glass layer and sunlight is emitted. Light does not reach the power generation member sufficiently, and the effect of improving photoelectric conversion efficiency is reduced. In the latter case, since the fluorescent substance emits isotropically in the form of particles, only a part of the converted light reaches the photovoltaic power generation member, so that the photoelectric conversion efficiency is insufficiently improved. Furthermore, in order to effectively use the short wavelength region of sunlight, it is desirable that the wavelength conversion member is installed on the outermost surface of the solar cell. However, since the fluorescent material is dispersed in the organic material, Since the material is deteriorated by being exposed to sunlight including a short wavelength for a long time and the wavelength conversion member is destroyed, the photoelectric conversion efficiency is lowered, so that improvement in weather resistance is desired.
従って、光電変換効率が高く、耐候性も高い太陽電池用波長変換部材が望まれている。 Accordingly, a solar cell wavelength conversion member having high photoelectric conversion efficiency and high weather resistance is desired.
本願発明の目的は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、光電変換効率が高く、耐候性も高い太陽電池用波長変換部材及び、これを用いた太陽電池モジュールを提供することである。 The object of the present invention is made in view of the above problems, and the object is to provide a solar cell wavelength conversion member having high photoelectric conversion efficiency and high weather resistance, and a solar cell module using the same. is there.
本発明の上記課題は以下の手段により達成される。
１、ガラス繊維中に蛍光発光材料を含有するガラス繊維布を含有することを特徴とする波長変換部材。
２、前記蛍光発光材料が少なくともＥｕが賦活されたＹを含む酸化物であることを特徴とする前記１に記載の波長変換部材。
３、前記ガラス繊維の平均繊維直径が５００ｎｍ以下であることを特徴とする前記１〜２のいずれか一項に記載の波長変換部材。
４、前記ガラス繊維の表面に被覆層を有し、該被覆層が蛍光発光材料を含有しないガラスを主成分とすることを特徴とする前記１〜３のいずれか一項に記載の波長変換部材。
５、波長変換部材の下部と側面部に太陽光発電部材を有する前記１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
The above object of the present invention is achieved by the following means.
1. A wavelength conversion member comprising a glass fiber cloth containing a fluorescent material in a glass fiber.
2. The wavelength conversion member according to 1 above, wherein the fluorescent light-emitting material is an oxide containing Y in which at least Eu is activated.
3. The wavelength conversion member according to any one of 1 to 2, wherein an average fiber diameter of the glass fibers is 500 nm or less.
4. The wavelength conversion member according to any one of 1 to 3 above, wherein the glass fiber has a coating layer on a surface thereof, and the coating layer contains glass that does not contain a fluorescent material as a main component. .
5. The solar cell module according to any one of 1 to 4, which includes a photovoltaic power generation member at a lower portion and a side surface portion of the wavelength conversion member.
本発明により、光電変換効率が高く、耐候性も高い太陽電池用波長変換部材及び、これを用いた太陽電池モジュールを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a wavelength conversion member for a solar cell having high photoelectric conversion efficiency and high weather resistance, and a solar cell module using the same.
以下本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、ガラス繊維中に蛍光発光材料を含有するガラス繊維布を含有する波長変換部材であって、前記蛍光発光材料がガラス繊維中に存在することにより、耐湿性、耐酸素透過性が高く、さらに、ガラス繊維布自身がフイルム状の部材を形成するための構造材としての役割も有しており、必ずしも有機材料を必要としないため耐候性に優れる。さらに前記波長変換部材の下部と側面部に太陽光発電部材を配置させることで、より発電効率の高い太陽光発電モジュールが得られることを見出し、本発明に至った次第である。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor is a wavelength conversion member containing a glass fiber cloth containing a fluorescent light emitting material in glass fiber, and the fluorescent light emitting material is present in the glass fiber. Therefore, the glass fiber cloth itself has a role as a structural material for forming a film-like member, and does not necessarily require an organic material. Excellent. Furthermore, it has been found that a solar power generation module with higher power generation efficiency can be obtained by arranging the solar power generation members on the lower part and the side part of the wavelength conversion member, and the present invention has been achieved.
以下、本発明の各構成要件について詳細に説明する。 Hereinafter, each component of the present invention will be described in detail.
《波長変換部材》
本発明における波長変換部材は、ガラス繊維中に蛍光発光材料を含有するガラス繊維布を必須構成として有する。さらに透明樹脂を含有させ、ガラス繊維布による光散乱を減少して透明性を向上することでさらに光電変換効率を向上させるのに繋げても良く、また、フイルム部材としての強度をさらに向上させるために基材を設けてもよい。
<Wavelength conversion member>
The wavelength conversion member in the present invention has a glass fiber cloth containing a fluorescent light emitting material in glass fiber as an essential component. In order to further improve the strength as a film member, it may further contain a transparent resin and may further improve photoelectric conversion efficiency by reducing light scattering by the glass fiber cloth and improving transparency. You may provide a base material in this.
ガラス繊維中に蛍光発光材料を含有するガラス繊維布は、蛍光発光材料を含有させたガラス繊維前駆体を従来の方法で防糸して製織することにより得ることができるし、エレクトロスピニング法で布状にキャストして形成することもできる。 A glass fiber cloth containing a fluorescent light-emitting material in glass fiber can be obtained by weaving a glass fiber precursor containing a fluorescent light-emitting material by yarn-proofing by a conventional method, or by an electrospinning method. It can also be formed by casting into a shape.
本発明における蛍光発光材料を含有させたガラス繊維前駆体は、溶融したガラス中に蛍光発光材料を含有させたものや、ゾルゲル法で形成されるシリカ系材料中に蛍光発光材料を含有させたもの等が挙げられるが、ゾルゲル法で形成されるシリカ系材料中に蛍光発光材料を含有させたものがより低温で処理でき、より多種の蛍光発光材料を使用できる点で好ましい。 The glass fiber precursor containing the fluorescent light-emitting material in the present invention is a glass fiber precursor containing a fluorescent light-emitting material in a molten glass or a silica-based material formed by a sol-gel method. However, a silica-based material formed by a sol-gel method containing a fluorescent light-emitting material is preferable because it can be processed at a lower temperature and more types of fluorescent light-emitting materials can be used.
ゾルゲル法で形成されるシリカ系材料中に蛍光発光材料を含有させたガラス繊維は、蛍光発光材料を、溶媒中、シリコンアルコキシドと処理してガラス繊維前駆体を調製した後に、該ガラス繊維前駆体を防糸して得ることもできるし、エレクトロスピニング法により出射後に５０℃から３５０℃に加熱処理することにより得ることもできる。 A glass fiber containing a fluorescent material in a silica-based material formed by a sol-gel method is prepared by treating the fluorescent material with silicon alkoxide in a solvent to prepare a glass fiber precursor, and then the glass fiber precursor. Can be obtained by yarn-proofing, or can be obtained by heat treatment from 50 ° C. to 350 ° C. after emission by electrospinning.
ゾルゲル法に用いられるシリコンアルコキシドとしては、例えば、テトラアルコキシシラン、モノアルキルトリアルコキシシラン、ジアルキルジアルコキシシラン等が挙げられる。 Examples of the silicon alkoxide used in the sol-gel method include tetraalkoxysilane, monoalkyltrialkoxysilane, and dialkyl dialkoxysilane.
テトラアルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、テトラフェノキシシラン等が挙げられる。 Examples of the tetraalkoxysilane include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, and tetra-tert-butoxysilane. And tetraphenoxysilane.
モノアルキルトリアルコキシシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチル、メチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、メチルトリ−ｉｓｏ−ブトキシシラン、メチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、エチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、エチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、エチルトリ−ｉｓｏ−ブトキシシラン、エチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the monoalkyltrialkoxysilane include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyl, methyltri-n-propoxysilane, methyltri-iso-propoxysilane, methyltri-n-butoxysilane, methyltri-iso-butoxysilane, Methyltri-tert-butoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltri-n-propoxysilane, ethyltri-iso-propoxysilane, ethyltri-n-butoxysilane, ethyltri-iso-butoxysilane, ethyltri-tert-butoxy Silane etc. are mentioned.
ジアルキルジアルコキシシランとしては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジメチルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジメチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジメチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジメチルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジエチルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジエチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジエチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジエチルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the dialkyl dialkoxysilane include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldi-n-propoxysilane, dimethyldi-iso-propoxysilane, dimethyldi-n-butoxysilane, dimethyldi-sec-butoxysilane, dimethyldi-tert- Examples include butoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diethyldi-n-propoxysilane, diethyldi-iso-propoxysilane, diethyldi-n-butoxysilane, diethyldi-sec-butoxysilane, and diethyldi-tert-butoxysilane. .
ゾルゲル法に用いられる溶媒としては、ゾルゲル法に用いられるシリコンアルコキシド成分を溶解可能であることが必要であり、水と有機溶媒の混合溶液が用いられる。ゾルゲル法に用いられるシリコンアルコキシド成分を溶解可能である有機溶媒としては、非プロトン性溶媒（２，５−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、クロロホルム、トルエン等）、プロトン性溶媒（メタノール及びエタノール等のアルコール類）等が挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。 The solvent used in the sol-gel method needs to be able to dissolve the silicon alkoxide component used in the sol-gel method, and a mixed solution of water and an organic solvent is used. Examples of the organic solvent that can dissolve the silicon alkoxide component used in the sol-gel method include aprotic solvents (2,5-dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), chloroform, toluene, etc.), protic solvents (methanol and methanol). Alcohols such as ethanol) and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
非プロトン性溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチル−ｉｓｏ−ブチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジ−ｉｓｏ−ブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のケトン系溶媒；テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン等のエーテル系溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のエステル系溶媒；エチレングリコールメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールエチルエーテルアセテート等のエーテルアセテート系溶媒；アセトニトリル、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−エチルピロリジノン、Ｎ−プロピルピロリジノン、Ｎ−ブチルピロリジノン、Ｎ−ヘキシルピロリジノン、Ｎ−シクロヘキシルピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホキシド等が挙げられ、これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。 Examples of the aprotic solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl-iso-butyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, di-iso-butyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, γ- Ketone solvents such as butyrolactone and γ-valerolactone; ether solvents such as tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, dioxane, dimethyldioxane; methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i -Butyl, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl pentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, etc. Ester solvents of ethylene glycol methyl ether propionate, ethylene glycol ethyl ether propionate, ethylene glycol methyl ether acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol-n-butyl ether acetate, Ether acetate solvents such as propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, dipropylene glycol ethyl ether acetate; acetonitrile, N-methylpyrrolidinone, N-ethylpyrrole Non, N-propylpyrrolidinone, N-butylpyrrolidinone, N-hexylpyrrolidinone, N-cyclohexylpyrrolidinone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylsulfoxide, and the like. These are used singly or in combination of two or more.
プロトン性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｉ−ペンタノール、２−メチルブタノール、ｓｅｃ−ペンタノール、ｔ−ペンタノール、３−メトキシブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−メチルペンタノール、ｓｅｃ−ヘキサノール、２−エチルブタノール、ｓｅｃ−ヘプタノール、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、ｓｅｃ−オクタノール、ｎ−ノニルアルコール、ｎ−デカノール、ｓｅｃ−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、ｓｅｃ−テトラデシルアルコール、ｓｅｃ−ヘプタデシルアルコール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のアルコール系溶媒；エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル系溶媒；乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル、乳酸ｎ−アミル等のエステル系溶媒等が挙げられ、保管安定性の観点から、アルコール系溶媒が好ましい。これらの中でもエタノール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールプロピルエーテル等が好ましい。これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。 Examples of protic solvents include methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, sec-butanol, t-butanol, n-pentanol, i-pentanol, and 2-methylbutanol. , Sec-pentanol, t-pentanol, 3-methoxybutanol, n-hexanol, 2-methylpentanol, sec-hexanol, 2-ethylbutanol, sec-heptanol, n-octanol, 2-ethylhexanol, sec- Octanol, n-nonyl alcohol, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, sec-heptadecyl alcohol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, benzyl Alcohol solvents such as alcohol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol; ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol Monophenyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethoxytriglycol, tetraethylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl Ether, dipropylene glycol Ether solvents such as monoethyl ether and tripropylene glycol monomethyl ether; ester solvents such as methyl lactate, ethyl lactate, n-butyl lactate, n-amyl lactate, etc., and alcohol solvents from the viewpoint of storage stability Is preferred. Among these, ethanol, isopropyl alcohol, propylene glycol propyl ether and the like are preferable. These are used singly or in combination of two or more.
ガラス繊維の平均繊維直径は５００ｎｍ以下が好ましい。これによりガラス繊維布の光散乱が減少し、光電変換効率が向上するし、透明樹脂を必ずしも用いなくてよくなるため耐候性も高まる。なお強度の点からは平均繊維直径は５０ｎｍ以上が好ましい。繊維直径は蛍光発光材料を含有させたガラス繊維前駆体の射出条件を制御することで行うことができるが、より細い繊維を得ることができる点でエレクトロスピニング法を用いることが好ましい。 The average fiber diameter of the glass fiber is preferably 500 nm or less. Thereby, the light scattering of the glass fiber cloth is reduced, the photoelectric conversion efficiency is improved, and the weather resistance is also improved because the transparent resin is not necessarily used. From the viewpoint of strength, the average fiber diameter is preferably 50 nm or more. The fiber diameter can be controlled by controlling the injection conditions of the glass fiber precursor containing the fluorescent material, but it is preferable to use the electrospinning method in that thinner fibers can be obtained.
なお、本発明における平均繊維径とは、任意に選択した１０本の繊維について、それぞれ任意の１個所の繊維径を電子顕微鏡で観察し、その平均値をいう。本発明における平均繊維径からの各繊維の直径のバラつきは±２０％であることが好ましい。例えば平均繊維径が１００ｎｍの場合、８０〜１２０ｎｍの直径を有する繊維から構成されていることを言い、繊維径のバラつきは±２０％の範囲であることが好ましく、より好ましくは±１０％の範囲である。本発明のガラス繊維布は主に繊維径のバラつきが±２０％の範囲繊維から構成されていれば良く、要求される性能を損なわない範囲であれば繊維径のバラつきが±２０％の範囲以外の繊維が含まれていても問題は無い。 In addition, the average fiber diameter in the present invention refers to an average value obtained by observing an arbitrary fiber diameter of each of ten arbitrarily selected fibers with an electron microscope. The variation in the diameter of each fiber from the average fiber diameter in the present invention is preferably ± 20%. For example, when the average fiber diameter is 100 nm, it means that the fiber is composed of fibers having a diameter of 80 to 120 nm, and the variation of the fiber diameter is preferably in the range of ± 20%, more preferably in the range of ± 10%. It is. The glass fiber cloth of the present invention should be mainly composed of fibers with a fiber diameter variation of ± 20%, and if the required performance is not impaired, the fiber diameter variation is other than ± 20%. Even if the fiber is included, there is no problem.
平均繊維径を制御する手段としては、例えば、ゾルゲル法で形成されるシリカ系材料中に蛍光発光材料を含有させたガラス繊維前駆体をエレクトロスピニング法で布状にキャストして形成する場合、前駆体の固形分濃度、印加電圧、紡糸距離、環境温湿度が考えられる。前駆体固形分濃度は、飽和溶解量に至るまで任意に設定することができ、繊維を構成するシリコンアルコキシドの溶媒に対する溶解性に合わせて任意に設定することができるが溶液の取扱い性、紡糸性を考えた場合１０〜５０重量％の範囲であることが好ましい。 As a means for controlling the average fiber diameter, for example, when a glass fiber precursor containing a fluorescent material in a silica-based material formed by a sol-gel method is cast into a cloth shape by an electrospinning method, The solid content concentration of the body, applied voltage, spinning distance, environmental temperature and humidity can be considered. Precursor solid content concentration can be arbitrarily set up to the saturation dissolution amount, and can be arbitrarily set according to the solubility of the silicon alkoxide constituting the fiber in the solvent, but the handleability and spinnability of the solution Is considered to be in the range of 10 to 50% by weight.
印加電圧、ターゲット距離は繊維を構成する前駆体の紡糸性に併せて任意に選択することができるが、好ましくは２〜５ｋＶ／ｃｍの範囲となる組み合わせが好ましい。紡糸時の環境温度はシリコンアルコキシドを溶解させるために用いる溶媒の沸点以下であれば任意に選択することができる。環境湿度は目的とする繊維の平均繊維径にあわせて任意に選択することができるが、相対湿度８０％以下であることが好ましい。 The applied voltage and the target distance can be arbitrarily selected in accordance with the spinnability of the precursor constituting the fiber, but a combination in the range of 2 to 5 kV / cm is preferable. The environmental temperature during spinning can be arbitrarily selected as long as it is not higher than the boiling point of the solvent used for dissolving the silicon alkoxide. The environmental humidity can be arbitrarily selected according to the average fiber diameter of the target fiber, but the relative humidity is preferably 80% or less.
また本発明では、上記ガラス繊維布を構成するガラス繊維表面にさらに蛍光発光材料を含有しないガラスを主成分とする被覆層を設けることでより好ましい光電変換効率と耐候性が得られる。光電変換効率が向上するメカニズムは定かではないが、後述するように太陽光発電部材を側面に配置することにより光電変換効率が向上したことから、蛍光発光材料からの発光をガラス繊維内に閉じ込める効果が高まり、繊維端から選択的に取り出せることで発光エネルギーを効率よく利用することができたのだと思われる。 Moreover, in this invention, more preferable photoelectric conversion efficiency and a weather resistance are obtained by providing the coating layer which has as a main component the glass which does not contain a fluorescent light-emitting material further on the glass fiber surface which comprises the said glass fiber cloth. Although the mechanism for improving the photoelectric conversion efficiency is not clear, the photoelectric conversion efficiency has been improved by arranging the photovoltaic power generation member on the side surface as described later, so that the light emission from the fluorescent light-emitting material is confined in the glass fiber. It seems that the luminescence energy could be used efficiently by selectively removing from the fiber end.
ここで、上記「主成分」とは、被覆層の構成成分のうち、９０質量％以上のことを指し、好ましくは、９５質量％以上、さらに好ましくは１００質量％である。 Here, the “main component” refers to 90% by mass or more, preferably 95% by mass or more, and more preferably 100% by mass, of the constituent components of the coating layer.
耐候性に関しては、被覆層が保護層として機能したと考えられる。ガラス繊維に被覆層を設ける方法には、例えば、特開２００７−１９７８５９号公報に記載のようなノズルの形状を工夫することにより行うことができる。 Regarding the weather resistance, it is considered that the coating layer functioned as a protective layer. The method of providing the coating layer on the glass fiber can be performed, for example, by devising the shape of the nozzle as described in JP-A-2007-197859.
波長変換材料の膜厚としては特に制限はないが、０．１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、０．５μｍ〜９０μｍであることがより好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular as a film thickness of a wavelength conversion material, It is preferable that they are 0.1 micrometer-100 micrometers, and it is more preferable that they are 0.5 micrometer-90 micrometers.
〔蛍光発光材料〕
本発明における蛍光発光材料は、太陽光発電モジュールの発電効率を高くできるように、感度特性に合わせて発光する材料であれば特に限定されず、例えば無機酸化物蛍光発光体、量子ドット蛍光発光体、有機蛍光発光色素、有機蛍光発光錯体等が挙げられ、これらを単独で使用してもよく、また、２種以上併用してもよい。特に、製造時の安定性や耐候性の点から無機酸化物蛍光発光体、量子ドット蛍光発光体、有機蛍光発光錯体であることが好ましい。
[Fluorescent material]
The fluorescent light-emitting material in the present invention is not particularly limited as long as it is a material that emits light in accordance with the sensitivity characteristics so that the power generation efficiency of the photovoltaic power generation module can be increased. For example, inorganic oxide fluorescent light emitter, quantum dot fluorescent light emitter , Organic fluorescent luminescent dyes, organic fluorescent luminescent complexes, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. In particular, inorganic oxide fluorescent light emitters, quantum dot fluorescent light emitters, and organic fluorescent light emitting complexes are preferable from the viewpoint of stability during production and weather resistance.
〈無機酸化物蛍光発光体〉
本願発明において、無機酸化物蛍光微粒子とは、酸化物系の母結晶中に賦活剤として発光イオンを含有したものを表す。無機酸化物蛍光微粒子の材料としては、近紫外光を吸収して蛍光を発する材料であれば、特に限定はされないが、例えば、母結晶となる酸化物としては、Ｍｇ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ａｌ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｖ、Ｂ、Ｐ、Ｓｉの酸化物やこれらの複合酸化物をあげることができる。
<Inorganic oxide fluorescent emitter>
In the present invention, the inorganic oxide fluorescent fine particles are those containing luminescent ions as an activator in an oxide base crystal. The material of the inorganic oxide fluorescent fine particles is not particularly limited as long as it is a material that absorbs near-ultraviolet light and emits fluorescence. For example, as an oxide to be a mother crystal, Mg, K, Ca, Sr, Examples thereof include oxides of Y, Ba, Zn, Ga, In, Al, La, Gd, V, B, P, and Si, and composite oxides thereof.
賦活剤としての発光イオンには、Ｍｎ、Ａｇ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｂｉ等が１種類以上用いられている無機酸化物蛍光微粒子をあげることができる。 Examples of the luminescent ions as the activator include inorganic oxide fluorescent fine particles in which one or more kinds of Mn, Ag, Ce, Nd, Eu, Tb, Dy, Ho, Tm, Sm, Bi, and the like are used.
中でも、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｍｎのいずれか１種類以上が少なくとも用いられていることが好ましく、さらに、多くの太陽電池において感度の高い６００ｎｍ前後に発光を有するＥｕが少なくとも用いられていることが最も好ましい。また、母結晶の結晶構造を崩さないように、母結晶中の元素が同族の発光イオンに置換されている無機蛍光体が好ましい。特にＥｕが賦活剤として用いられる場合、Ｙ、Ｌａを少なくとも１種類以上含有してなる母結晶であることが好ましく、合成の容易さ、耐候性の高さ、太陽電池の効率向上の高さから少なくともＥｕが賦活されたＹを含む酸化物であることが最も好ましい。 Among these, at least one of Eu, Tb, Dy, Ho, Sm, and Mn is preferably used. Further, in many solar cells, Eu that emits light at around 600 nm with high sensitivity is used. Most preferably. In addition, an inorganic phosphor in which an element in the mother crystal is substituted with a luminescent ion of the same family is preferable so as not to destroy the crystal structure of the mother crystal. In particular, when Eu is used as an activator, it is preferably a mother crystal containing at least one kind of Y and La, because of ease of synthesis, high weather resistance, and high efficiency of solar cells. Most preferably, it is an oxide containing Y in which at least Eu is activated.
無機酸化物蛍光発光体の平均粒径としては、２０ｎｍから５００ｎｍが好ましく、２０ｎｍから１００ｎｍがより好ましい。 The average particle size of the inorganic oxide fluorescent material is preferably 20 nm to 500 nm, and more preferably 20 nm to 100 nm.
無機酸化物蛍光発光体の平均粒径は、各無機酸化物蛍光発光体の直径の数平均値であり、この値は電子顕微鏡観察により求めることができる。すなわち無機酸化物蛍光発光体の電子顕微鏡観察から、円形、楕円形又は実質的に円形若しくは楕円形として観察できる無機酸化物蛍光発光体をランダムに２００個以上観察し、各無機酸化物蛍光発光体の粒径を求め、その数平均値を求めることにより得られる。ここで、本発明に係る平均粒径とは、円形、楕円形又は実質的に円形若しくは楕円形として観察できる無機酸化物蛍光発光体の外縁を２本の平行線で挟んだ距離の内最小の距離を指す。なお、平均粒径を測定する際、明らかに無機酸化物蛍光発光体の側面などを表しているものは測定しない。 The average particle diameter of the inorganic oxide fluorescent light emitter is a number average value of the diameters of the respective inorganic oxide fluorescent light emitters, and this value can be obtained by observation with an electron microscope. That is, from observation of an inorganic oxide fluorescent light emitter with an electron microscope, 200 or more random inorganic oxide fluorescent light emitters that can be observed as circular, elliptical, substantially circular or elliptical are randomly observed, and each inorganic oxide fluorescent light emitter is observed. Is obtained, and the number average value thereof is obtained. Here, the average particle diameter according to the present invention is the smallest of the distances between the outer edges of the inorganic oxide fluorescent light emitter that can be observed as a circle, an ellipse, or a substantially circle or ellipse, between two parallel lines. Refers to distance. When measuring the average particle size, the material that clearly represents the side surface of the inorganic oxide fluorescent material is not measured.
以下に本発明に使用される無機酸化物蛍光発光体の具体的な化合物例を示すが、本発明はこれらの化合物に限定されるものではない。
［青色発光蛍光体化合物］
Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋
ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋
Ｃａ２Ｂ５Ｏ９Ｃｌ：Ｅｕ２＋
［緑色発光蛍光体化合物］
Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋
Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋
Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ
Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ
Ｙ３Ａｌ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋
Ｓｒ３Ｙ２Ｇｅ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋
ＹＶＯ４：Ｂｉ３＋
［赤色発光蛍光体化合物］
Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋
Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋，Ｂｉ３＋
Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋
ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋
ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋，Ｂｉ３＋
Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋
Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、Ｂｉ３＋
Ｌａ２Ｏ３：Ｅｕ３＋
Ｙ２ＳｉＯ５：Ｅｕ３＋
Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｃｅ、Ｍｎ
Ｂａ２ＳｒＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｃｅ，Ｍｎ。
Specific examples of the inorganic oxide fluorescent material used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these compounds.
[Blue light emitting phosphor compound]
Sr 4 Al 14 O 25 : Eu 2+
BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+
Ca 2 B 5 O 9 Cl: Eu 2+
[Green light-emitting phosphor compound]
Y 2 SiO 5 : Ce 3+ , Tb 3+
Ba 2 SiO 4 : Eu 2+
Gd 2 O 2 S: Tb
La 2 O 2 S: Tb
Y 3 Al 3 O 12 : Ce 3+
Sr 3 Y 2 Ge 3 O 12 : Ce 3+
YVO 4 : Bi 3+
[Red-emitting phosphor compound]
Y 2 O 2 S: Eu 3+
Y 2 O 2 S: Eu 3+ , Bi 3+
La 2 O 2 S: Eu 3+
YVO 4 : Eu 3+
YVO 4 : Eu 3+ , Bi 3+
Y 2 O 3 : Eu 3+
Y 2 O 3 : Eu 3+ , Bi 3+
La 2 O 3 : Eu 3+
Y 2 SiO 5 : Eu 3+
Ba 3 MgSi 2 O 8 : Ce, Mn
Ba 2 SrMgSi 2 O 8 : Ce, Mn.
本願発明における無機酸化物蛍光発光体粒子の形成は、従来公知の固相法、液相法、噴霧熱分解法、水熱合成法等、種々の製法を適用することができるが、例えば、特開２０１０−９０３４６号公報の記載に従って形成することができる。 For the formation of the inorganic oxide fluorescent phosphor particles in the present invention, various production methods such as a conventionally known solid phase method, liquid phase method, spray pyrolysis method, hydrothermal synthesis method and the like can be applied. It can be formed according to the description in JP 2010-90346.
（有機蛍光発光色素）
本願発明における有機蛍光発光色素は、特に限定されないが、例えば、アリールアミン誘導体、アントラセン誘導体（フェニルアントラセン誘導体）、ペンタセン誘導体、アゾール誘導体（オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾアザトリアゾール誘導体）、チオフェン誘導体（オリゴチオフェン誘導体）、カルバゾール誘導体、ジエン系（シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体）、スチリル誘導体、（ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、スチルベン誘導体）、シロール誘導体、スピロ化合物、トリフェニルアミン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ピラゾール誘導体（ピラゾリン誘導体）、ピリジン環化合物、ピロール誘導体（ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体）、フルオレン誘導体、フェナントロリン誘導体、ピレン誘導体（フェナントレン誘導体）、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、フェニレン化合物、ローダミン類、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、ベンゾオキサジノン誘導体、キナゾリノン誘導体、キノフタロン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、シアニン系化合物を１種類以上含む有機蛍光発光色素が挙げられる。
(Organic fluorescent dye)
The organic fluorescent dye in the present invention is not particularly limited. For example, arylamine derivatives, anthracene derivatives (phenylanthracene derivatives), pentacene derivatives, azole derivatives (oxadiazole derivatives, oxazole derivatives, triazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzo Azatriazole derivatives), thiophene derivatives (oligothiophene derivatives), carbazole derivatives, dienes (cyclopentadiene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives), styryl derivatives, (distyrylbenzene derivatives, distyrylpyrazine derivatives, distyrylarylene derivatives, stilbene derivatives) ), Silole derivatives, spiro compounds, triphenylamine derivatives, trifumanylamine derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, hydrazone derivatives Pyrazole derivatives (pyrazoline derivatives), pyridine ring compounds, pyrrole derivatives (porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives), fluorene derivatives, phenanthroline derivatives, pyrene derivatives (phenanthrene derivatives), perinone derivatives, perylene derivatives, phenylene compounds, rhodamines, coumarin derivatives, naphthalene derivatives And organic fluorescent light-emitting dyes containing one or more kinds of phthalimide derivatives, benzoxazinone derivatives, quinazolinone derivatives, quinophthalone derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, and cyanine compounds.
具体的な例としては、Ｌｕｍｏｇｅｎ Ｆ シリーズ（製造元：ＢＡＳＦ）、７−Ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ−４ａ，８ａ−ｄｉｈｙｄｒｏ−ｃｈｒｏｍｅｎ−２−ｏｎｅ、７−Ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ−４−ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ−ｃｈｒｏｍｅｎ−２−ｏｎｅ、７−Ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ−３−ｐｈｅｎｙｌ−ｃｈｒｏｍｅｎ−２−ｏｎｅ、１，４−Ｂｉｓ−［２−（４−ｆｌｕｏｒｏ−ｐｈｅｎｙｌ）−ｖｉｎｙｌ］−２，５−ｂｉｓ−ｏｃｔｙｌｏｘｙ−ｂｅｎｚｅｎｅ、［４−［２−（４−Ｆｌｕｏｒｏ−ｐｈｅｎｙｌ）−ｖｉｎｙｌ］−ｐｈｅｎｙｌ］−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｅ、Ｄｉｐｈｅｎｙｌ−（４−ｓｔｙｒｙｌ−ｐｈｅｎｙｌ）−ａｍｉｎｅ、５−ｔｅｒｔ−Ｂｕｔｙｌ−２−（２−（４−（２−（５−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｂｅｎｚｏｘａｚｏｌ−２−ｙｌ）ｖｉｎｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）ｖｉｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ（テクノケミカル株式会社）、新規有機蛍光色素シリーズ（製造元：ハリマ化成株式会社）、シンロイヒカラーシリーズ（販売元：シンロイヒ株式会社）、ＴＩＮＯＰＡＬ ＯＢ、ＴＩＮＯＰＡＬ ＯＢ−ｏｎｅ（販売元：チバ・ジャパン株式会社）等が挙げられる。中でも特に、Ｌｕｍｏｇｅｎ Ｆ Ｖｉｏｌｅｔ５７０、Ｂｌｕｅ６５０やＲｅｄ ３０５（製造元：ＢＡＳＦ）は、紫外領域から可視領域の入り口にかけての広い励起帯を有し、量子収率が高く、励起光と放出光との重なりが少ないため特に好ましい。 Specific examples include Lumogen F series (manufacturer: BASF), 7-Diethylamino-4a, 8a-dihydro-chromen-2-one, 7-Diethylamino-4-trifluoro-2-chloro, 7-Diethylamino-. 3-phenyl-chromen-2-one, 1,4-Bis- [2- (4-fluoro-phenyl) -vinyl] -2,5-bis-octyloxy-benzene, [4- [2- (4-Fluoro -Phenyl) -vinyl] -phenyl] -diphenyl-amine, Diphenyl- (4-stylel-phenyl) -amine, 5-tert-Butyl-2- (2- (4- (2 -(5-tert-butylbenzoxazol-2-yl) vinyl) phenyl) vinyl) benzoxazole (Technochemical Co., Ltd.), new organic fluorescent dye series (manufacturer: Harima Kasei Co., Ltd.), Sinloi color series (seller: Sinroihi shares) Company), TINOPAL OB, TINOPAL OB-one (distributor: Ciba Japan Co., Ltd.), and the like. In particular, Lumogen F Violet 570, Blue 650 and Red 305 (manufacturer: BASF) have a wide excitation band from the ultraviolet region to the entrance of the visible region, have a high quantum yield, and have little overlap between excitation light and emission light. Therefore, it is particularly preferable.
（有機蛍光発光錯体）
本願発明における有機蛍光発光錯体は、配位結合や水素結合によって、一種以上の発光中心に、配位子が配位して形成された分子性化合物を指す。特に限定はされないが、錯体の発光中心には、例えば、遷移金属元素、典型元素、非典型元素等が用いられる。配位子には、蛍光発光する構造体を用いても良い。これらの錯体は、発光中心を１分子以上含んでもよく、種類も一種類以上含んでも良い。典型元素ではＢｅが、非典型元素ではＢが、遷移金属元素ではＡｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｒｅ、Ｏｓ等が含まれている錯体は、配位子を交換することで所望の発光特性を持たせることができ、比較的安価に入手することができるため好ましい。更に、遷移金属元素中の希土類であるＧｄ、Ｙｂ、Ｙ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｃｅ等の何れかが含まれている錯体は、励起光と放出光との重なりが小さく、配位子に強く依存しない半値幅の狭い発光を持つため好ましい。特に、Ｅｕ錯体は量子収率も高くより好ましい。中でも特に、Ｅｕ（ＴＴＡ）３ｐｈｅｎ（販売元：東京化成工業株式会社）は、量子収率も高く、励起光と放出光と波長の差が非常に大きく重なりが無く、励起光の帯域が広いため好ましい。
(Organic fluorescence emission complex)
The organic fluorescent light-emitting complex in the present invention refers to a molecular compound formed by coordination of a ligand to one or more emission centers by coordination bonds or hydrogen bonds. Although not particularly limited, for example, a transition metal element, a typical element, an atypical element, or the like is used as the emission center of the complex. As the ligand, a structure that emits fluorescence may be used. These complexes may include one or more luminescent centers and may include one or more types. Complexes containing Be for typical elements, B for non-typical elements, Al, Fe, Cu, Zn, Ru, Ir, Pt, Au, Re, Os, etc. for transition metal elements exchange ligands. By doing so, it is possible to obtain desired light emission characteristics and it is preferable because it can be obtained at a relatively low cost. Furthermore, the complex containing any of the rare earth elements Gd, Yb, Y, Eu, Tb, Yb, Nd, Er, Sm, Dy, Ce, etc. in the transition metal element is obtained by the excitation light and the emission light. The overlap is small, and light emission with a narrow half-value width not strongly dependent on the ligand is preferable. In particular, the Eu complex is more preferable because of its high quantum yield. In particular, Eu (TTA) 3 phen (distributor: Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) has a high quantum yield, a very large difference in wavelength between excitation light and emission light, and a wide excitation light band. Therefore, it is preferable.
（量子ドット蛍光発光体）
本願発明における量子ドット蛍光発光体は、原子が数百個から数千個集まったナノスケールの塊で、３次元全ての方向から電子を閉じ込めた構造を有したものを指す。量子ドットは、粒径を変更することで任意の吸収・励起・放出光特性を付与することができ、且つ粒径が小さく入射光を散乱させないため好ましい。種類は特に限定されないが、例えば、Ｃｄ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐｂ等の何れかの組み合わせからなるコア層と、Ｚｎ、Ｓ等からなるシェル層からなるコアシェル構造体や、Ｃｄ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｓ等の何れかの組み合わせからなる構造体が用いることができる。量子ドット蛍光発光体の例としては、ＣｄＳｅ／ＺｎＳコアシェルエヴィドット、ＰｂＳコアエヴィドット（販売元：オーシャンフォトニクス株式会社）、Ｑｄｏｔ ナノクリスタル（販売元：ライフテクノロジーズジャパン株式会社）等が挙げられる。
(Quantum dot fluorescent emitter)
The quantum dot fluorescent substance in the present invention refers to a nanoscale lump in which hundreds to thousands of atoms are gathered and has a structure in which electrons are confined from all three dimensions. Quantum dots are preferable because they can give arbitrary absorption / excitation / emission light characteristics by changing the particle size, and the particle size is small and does not scatter incident light. The type is not particularly limited, but for example, a core-shell structure composed of a core layer composed of any combination of Cd, Se, Te, Pb, etc., and a shell layer composed of Zn, S, etc., Cd, Se, Te, Pb A structure made of any combination of Zn, S, etc. can be used. Examples of the quantum dot fluorescent light emitter include CdSe / ZnS core shell Evi dot, PbS core Evi dot (distributor: Ocean Photonics Co., Ltd.), Qdot nanocrystal (distributor: Life Technologies Japan Co., Ltd.), and the like.
波長変換材料中のガラス繊維に対する蛍光発光材料の比率は、蛍光発光材料の比率が高すぎると変換効率の低下することがあり、ガラス繊維前駆体１００質量％に対して０．０１〜５０質量％であることが好ましく、０．０５〜３０質量％であることがより好ましく、０．１〜１５質量％であることが最も好ましい。 The ratio of the fluorescent light-emitting material to the glass fiber in the wavelength conversion material may reduce the conversion efficiency if the ratio of the fluorescent light-emitting material is too high, and is 0.01 to 50% by mass with respect to 100% by mass of the glass fiber precursor. It is preferable that it is 0.05-30 mass%, and it is most preferable that it is 0.1-15 mass%.
〔透明樹脂〕
本願発明の波長変換材料に用いられる透明樹脂としては、波長変換材料に用いられる発光蛍光材料との親和性が良ければ特に限定されないが、反応性モノマーを熱あるいはエネルギー線で硬化させてなる硬化性樹脂が好ましい。反応性モノマーは１種類でも良いが、屈折率の異なる２種以上の反応性モノマーを含むことが好ましい。屈折率の異なる反応性モノマーの比率を調整することで、前記ガラス繊維中に蛍光発光材料を含有するガラス繊維布との屈折率差が調整でき、波長変換材料の透明性を高めることができる。反応性モノマーの具体的な例としては、イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、ウレタン（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、ジシクロペンタジエニルジ（メタ）アクリレート等のような（メタ）アクリロイル基を有する化合物、あるいはビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、臭素化エポキシ化合物、多官能エポキシ化合物、環式脂肪族エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、グリシジルアミン型エポキシ化合物、トリグリシジルイソシアヌレート化合物、縮合多環式エポキシ化合物、含ケイ素エポキシ化合物、含ホスフィンエポキシ化合物等のようなエポキシ基を有する化合物等が挙げられるが、重合基を２つ以上有すると耐熱性を向上させることができる。
[Transparent resin]
The transparent resin used in the wavelength conversion material of the present invention is not particularly limited as long as it has good affinity with the light-emitting fluorescent material used in the wavelength conversion material, but is a curable product obtained by curing a reactive monomer with heat or energy rays. Resins are preferred. One type of reactive monomer may be used, but it is preferable to include two or more types of reactive monomers having different refractive indexes. By adjusting the ratio of the reactive monomers having different refractive indexes, the difference in refractive index with the glass fiber cloth containing the fluorescent light-emitting material in the glass fiber can be adjusted, and the transparency of the wavelength conversion material can be enhanced. Specific examples of reactive monomers include isocyanuric acid tri (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dicyclopentadienyl di (meth) acrylate and the like (meth ) Compound having acryloyl group, or bisphenol A type epoxy compound, bisphenol F type epoxy compound, brominated epoxy compound, polyfunctional epoxy compound, cycloaliphatic epoxy compound, glycidyl ester type epoxy compound, glycidyl amine type epoxy compound, tri Compounds having an epoxy group such as a glycidyl isocyanurate compound, a condensed polycyclic epoxy compound, a silicon-containing epoxy compound, a phosphine-containing epoxy compound and the like can be mentioned. Can be made.
本願発明の波長変換材料に用いられる透明樹脂の光透過率は、８０％以上が好ましく、より好ましくは９０％以上である。 The light transmittance of the transparent resin used for the wavelength conversion material of the present invention is preferably 80% or more, more preferably 90% or more.
本願発明の波長変換材料に用いられる透明樹脂のガラス転移温度は、使用環境、保存環境を考慮すると１２０℃以上であることが好ましい。 The glass transition temperature of the transparent resin used for the wavelength conversion material of the present invention is preferably 120 ° C. or higher in consideration of the use environment and the storage environment.
硬化後に光透過率が８０％以上で、ガラス転移温度が１２０℃以上となる好ましい反応性モノマーとしては、イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレートやジシクロペンタジエニルジ（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリレート化合物、環式脂肪族エポキシ化合物やトリグリシジルイソシアヌレート化合物などのエポキシ化合物を例示できる。これらの中でも透明性が高く、耐光性に優れ、さらに成形しやすいことから環式脂肪族エポキシ化合物（例えば、ダイセル化学工業製ＥＨＰＥ３１５０）、水添ビスフェノールＡ化合物（例えば東都化成社製ＳＴ３０００、ＳＴ４０００） が最も好ましい。 Preferred reactive monomers having a light transmittance of 80% or higher after curing and a glass transition temperature of 120 ° C. or higher are (meth) such as isocyanuric acid tri (meth) acrylate and dicyclopentadienyl di (meth) acrylate. Examples of the epoxy compound include acrylate compounds, cycloaliphatic epoxy compounds, and triglycidyl isocyanurate compounds. Among these, cycloaliphatic epoxy compounds (for example, EHPE3150 manufactured by Daicel Chemical Industries) and hydrogenated bisphenol A compounds (for example, ST3000 and ST4000 manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.) have high transparency, excellent light resistance, and are easy to mold. Is most preferred.
エポキシ化合物の硬化剤としては、酸無水物系硬化剤またはジシアンジアミドを用いることが樹脂の透明性を高める上で望ましい。特に、ジシアンジアミドはエポキシ樹脂組成物の硬化度を制御し易く、成形の上でも望ましい硬化剤である。 As the curing agent for the epoxy compound, it is desirable to use an acid anhydride curing agent or dicyandiamide in order to increase the transparency of the resin. In particular, dicyandiamide is easy to control the curing degree of the epoxy resin composition, and is a desirable curing agent for molding.
透明樹脂の配合量はガラス繊維布に対して１〜４０質量％が好ましく、より好ましくは５〜２０質量％ である。透明樹脂の配合量がこの範囲であれば耐候性の劣化が少なく、透明性向上の効果が認められる。 1-40 mass% is preferable with respect to glass fiber cloth, and, as for the compounding quantity of transparent resin, More preferably, it is 5-20 mass%. When the blending amount of the transparent resin is within this range, there is little deterioration in weather resistance, and the effect of improving transparency is recognized.
波長変換材料は、２層以上の複数の層でも良く、その場合、各層に含有する蛍光発光材料は同一のものでも良いが、より効率よく発光領域を稼ぐには、異なる蛍光発光材料を含有していることがより好ましい。 The wavelength conversion material may be a plurality of layers of two or more layers. In this case, the fluorescent light-emitting material contained in each layer may be the same, but in order to earn a light-emitting region more efficiently, it contains different fluorescent light-emitting materials. More preferably.
〔基材〕
本発明における波長変換部材には必須の構成材ではないが、フイルム部材としての強度をさらに向上させるために基材を設けてもよい。
〔Base material〕
Although it is not an essential constituent material for the wavelength conversion member in the present invention, a base material may be provided in order to further improve the strength as a film member.
本願発明の波長変換部材に用いられる基材は透明基材である。透明基材としては、高い光透過性を有していればそれ以外に特に制限はない。例えば、軽量性と柔軟性の観点から透明樹脂フィルムや薄膜ガラスを用いることが好ましい。 The base material used for the wavelength conversion member of the present invention is a transparent base material. The transparent substrate is not particularly limited as long as it has high light transmittance. For example, it is preferable to use a transparent resin film or a thin glass from the viewpoint of lightness and flexibility.
透明樹脂フィルムには特に制限はなく、その材料、形状、構造、厚み等については公知のものの中から適宜選択することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、変性ポリエステル等の二軸延伸ポリエステル系フィルム、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、環状オレフィン系樹脂等のポリオレフィン類樹脂フィルム、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂フィルム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂フィルム、ポリサルホン（ＰＳＦ）樹脂フィルム、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルム、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）樹脂フィルム等を挙げることができるが、可視域の波長（３８０〜７８０ｎｍ）における透過率が８０％以上である樹脂フィルムであれば、本発明に係る透明樹脂フィルムに好ましく適用することができる。 There is no restriction | limiting in particular in a transparent resin film, About the material, a shape, a structure, thickness, etc., it can select suitably from well-known things. For example, polyolefin resins such as biaxially stretched polyester films such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate, and modified polyester, polyethylene (PE) resin films, polypropylene (PP) resin films, polystyrene resin films, and cyclic olefin resins. Film, vinyl resin film such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyether ether ketone (PEEK) resin film, polysulfone (PSF) resin film, polyether sulfone (PES) resin film, polycarbonate (PC) resin film, A polyamide resin film, a polyimide resin film, an acrylic resin film, a triacetyl cellulose (TAC) resin film, and the like can be given. If the resin film transmittance of 80% or more at 80 nm), can be preferably applied to a transparent resin film according to the present invention.
本発明に用いられる透明基材には接着性を確保するために、易接着層を設けることができる。易接着層については従来公知の技術を使用できる。易接着層としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ビニル系共重合体、ブタジエン系共重合体、アクリル系共重合体、ビニリデン系共重合体、エポキシ系共重合体等を挙げることができる。易接着層は単層でもよいが、接着性を向上させるためには２層以上の構成にしてもよい。 The transparent base material used in the present invention can be provided with an easy-adhesion layer in order to ensure adhesion. A conventionally well-known technique can be used about an easily bonding layer. Examples of the easy-adhesion layer include polyester, polyamide, polyurethane, vinyl copolymer, butadiene copolymer, acrylic copolymer, vinylidene copolymer, and epoxy copolymer. The easy adhesion layer may be a single layer, but may be composed of two or more layers in order to improve adhesion.
《太陽光発電モジュール》
本発明で使用可能な太陽電池の種類は特に制限されることはなく、結晶シリコン太陽電池・アモルファスシリコン太陽電池等のシリコン系太陽電池、ＧａＡｓ・ＣｄＳ／ＣｄＴｅやＣＩＳ、ＣＩＧＳなどの化合物半導体系の太陽電池、色素増感太陽電池・有機薄膜太陽電池等の有機太陽電池等、すべての太陽電池に適用することができる。太陽光発電部材は例えば以下のようにして作製することができる。
《Solar power generation module》
The type of solar cell that can be used in the present invention is not particularly limited, and silicon-based solar cells such as crystalline silicon solar cells and amorphous silicon solar cells, and compound semiconductor systems such as GaAs / CdS / CdTe, CIS, and CIGS. It can be applied to all solar cells such as solar cells, organic solar cells such as dye-sensitized solar cells and organic thin film solar cells. A solar power generation member can be produced as follows, for example.
ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池の作製例
透明ガラス基板の一方の面にＣｄＳ膜およびＣｄＴｅ膜がこの順に形成されており、ＣｄＴｅ膜には集電体膜と正電極となるＡｇＩｎ膜が形成されており、ＣｄＳ膜には負電極となるＡｇＩｎ膜が形成されている。
Production example of CdS / CdTe solar cell A CdS film and a CdTe film are formed in this order on one surface of a transparent glass substrate, and a current collector film and an AgIn film serving as a positive electrode are formed on the CdTe film. An AgIn film serving as a negative electrode is formed on the CdS film.
ＣｄＳ膜は、ＣｄＳ粉とＣｄＣｌ２粉とを重量比で４：１のプロピレングリコールと水の混合溶液に、重量比で１００：１２：３０の割合で分散してなるＣｄＳペーストを透明ガラス基板に印刷し、乾燥を行った後、６９０℃の窒素ガス気流下で約６０分加熱し焼結処理を行って作成した。 CdS film, a CdS powder and CdCl 2 powder in a weight ratio of 4: in a mixed solution of 1 of propylene glycol and water, 100 in a weight ratio: 12: 30 dispersed consisting CdS paste at the rate of the transparent glass substrate After printing and drying, it was prepared by heating for about 60 minutes under a nitrogen gas stream at 690 ° C. to perform a sintering process.
ＣｄＴｅ膜は、ＣｄとＴｅを水中で粉砕し、乾燥した粉とＣｄＣｌ２粉をエチレングリコールモノフェニルエーテルに、重量比で１００：０．５：３０の割合で分散してなるＣｄＴｅペーストを透明ガラス基板上に形成したＣｄＳ膜上に印刷し、乾燥を行った後、６２０℃の窒素ガス気流下で約２０分加熱し焼結処理を行って作製した。 CdTe film, pulverizing the Cd and Te in water, the dried powder and CdCl 2 powder ethylene glycol monophenyl ether, at a weight ratio of 100: 0.5: 30 transparent glass CdTe paste obtained by dispersing in a ratio of It printed on the CdS film | membrane formed on the board | substrate, and dried, Then, it heated for 20 minutes under nitrogen gas stream at 620 degreeC, and produced by sintering.
本実施例では、ＣｄＳ膜、ＣｄＴｅ膜、集電体膜およびＡｇＩｎ膜で構成される基本セルを印刷パターニングでガラス基板に４個直列に接続したＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池を用いた。ＣｄＳ膜の膜厚は８〜１０μｍであり、ＣｄＴｅ膜の膜厚は１５〜２０μｍである。 In this example, a CdS / CdTe solar cell in which four basic cells composed of a CdS film, a CdTe film, a current collector film, and an AgIn film were connected in series to a glass substrate by printing patterning was used. The film thickness of the CdS film is 8 to 10 μm, and the film thickness of the CdTe film is 15 to 20 μm.
本発明では上記のようにして作製した太陽光発電部材の太陽光が当たる面上に、波長変換部材を配置するが（図１）、さらに図２に示すようにこの波長変換部材の側面側にも太陽光発電部材を配置させるのが、光電変換効率をより高められるためより好ましい。 In the present invention, the wavelength conversion member is disposed on the surface of the photovoltaic power generation member produced as described above on which the sunlight hits (FIG. 1), and further on the side surface side of the wavelength conversion member as shown in FIG. It is more preferable to arrange the photovoltaic power generation member because the photoelectric conversion efficiency can be further increased.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが本発明はこれにより限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.
〔試料１の作製〕
下記の配合量で蛍光発光材料を含有させたガラス繊維前駆体１を作製した。
[Preparation of Sample 1]
A glass fiber precursor 1 containing a fluorescent material in the following blending amount was produced.
Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｃｅ、Ｍｎ（蛍光発光材料） １ｇ
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ） １０ｇ
水 ３ｇ
エタノール １０ｇ
アンモニア水（５％） ２ｇ
上記前駆体をエレクトロスピニング装置により、繊維布形成後の平均繊維直径が６００ｎｍとなるような条件で、離型処理したアルミ支持体上に布状に射出した後に１２０℃１時間加熱処理し、支持体より剥離してガラス繊維布を得た。得られたガラス繊維布をγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランで処理した後、トリグリシジルイソシアヌレート（日産化学工業社製ＴＥＰＩＣ）１００重量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（新日本理化社製リカシッドＭＨ−７００）１４７重量部、テトラフェニルホスホニウムブロマイド（北興化学工業社製ＴＰＰ−ＰＢ）２重量部を１１０℃で溶融混合したエポキシ系樹脂組成物を含浸し、脱泡した。この樹脂を含浸したガラス繊維布をオーブン中で１２０℃＊３時間加熱し、厚さ５０μｍの波長変換部材を得た。
前述のＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池の作製例にて作成した太陽電池の受光面となる透明ガラス基板の他方の面に、接着部材として透明粘着シート（日東電工社製、ＬＵＣＩＡＣＳ ＣＳ９６２１Ｔ）を用いて前記波長変換部材を貼り付けて太陽光発電モジュール試料１を作製した。
Ba 3 MgSi 2 O 8 : Ce, Mn (fluorescent material) 1 g
Tetraethoxysilane (TEOS) 10g
3g of water
Ethanol 10g
Ammonia water (5%) 2g
The precursor is injected into a cloth shape on an aluminum support that has been subjected to a release treatment under the condition that the average fiber diameter after fiber cloth formation is 600 nm by an electrospinning device, and then heat-treated at 120 ° C. for 1 hour. It peeled from the body and obtained the glass fiber cloth. After the obtained glass fiber cloth was treated with γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 100 parts by weight of triglycidyl isocyanurate (TEPIC manufactured by NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD.), Methylhexahydrophthalic anhydride (ricacid manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) MH-700) 147 parts by weight and tetraphenylphosphonium bromide (TPP-PB, manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.) 2 parts by weight were impregnated with an epoxy resin composition melt-mixed at 110 ° C. and degassed. The glass fiber cloth impregnated with this resin was heated in an oven at 120 ° C. for 3 hours to obtain a wavelength conversion member having a thickness of 50 μm.
Using the transparent adhesive sheet (manufactured by Nitto Denko Co., Ltd., LUCIACS CS9621T) as the adhesive member on the other surface of the transparent glass substrate to be the light-receiving surface of the solar cell prepared in the above-described CdS / CdTe solar cell fabrication example A photovoltaic power generation module sample 1 was prepared by pasting the conversion member.
〔試料２の作製〕
試料１記載のガラス繊維前駆体１を１２０℃で加熱しながら紡糸し、さらに１２０℃１時間加熱処理して繊維直径が１０００ｎｍのガラス繊維を得た。このガラス繊維を製織してガラス繊維布とした後、試料１記載のエポキシ系樹脂組成物を試料１と同様に含浸、脱泡、加熱処理して、厚さ５０μｍの波長変換部材を作製し、試料１と同様に太陽電池に貼りつけて太陽光発電モジュール試料２を作製した。
[Preparation of Sample 2]
The glass fiber precursor 1 described in Sample 1 was spun while being heated at 120 ° C., and further heat-treated at 120 ° C. for 1 hour to obtain glass fibers having a fiber diameter of 1000 nm. After weaving this glass fiber to make a glass fiber cloth, the epoxy resin composition described in Sample 1 was impregnated, defoamed, and heat-treated in the same manner as Sample 1, to produce a wavelength conversion member having a thickness of 50 μm, A solar power generation module sample 2 was prepared by being attached to a solar cell in the same manner as the sample 1.
〔試料３の作製〕
試料２で得たエポキシ系樹脂組成物を含有しないガラス繊維布をそのまま用いる以外は同様にして太陽光発電モジュール試料３を作製した。
[Preparation of Sample 3]
A photovoltaic module sample 3 was prepared in the same manner except that the glass fiber cloth not containing the epoxy resin composition obtained in Sample 2 was used as it was.
〔試料４の作製〕
試料１において、離型処理したアルミ支持体上のかわりにポリエチレンナフタレート支持体を用いて剥離せずにそのまま用いる以外は同様にして、太陽光発電モジュール試料４を作製した。
[Preparation of Sample 4]
A solar power generation module sample 4 was prepared in the same manner as in Sample 1, except that a polyethylene naphthalate support was used instead of being peeled and used as it was instead of being peeled off.
〔試料５の作製〕
試料１の蛍光発光材料を、Ｅｕ（ＴＴＡ）３ｐｈｅｎ（販売元：東京化成工業株式会社）に変更した以外は同様にして、太陽光発電モジュール試料５を作製した。
[Preparation of Sample 5]
A solar power generation module sample 5 was produced in the same manner except that the fluorescent light emitting material of sample 1 was changed to Eu (TTA) 3 phen (distributor: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
〔試料６の作製〕
試料１の蛍光発光材料を、ＣｄＳｅ／ＺｎＳコアシェルエヴィドット（販売元：オーシャンフォトニクス株式会社）に変更した以外は同様にして、太陽光発電モジュール試料６を作製した。
[Preparation of Sample 6]
A solar power generation module sample 6 was produced in the same manner except that the fluorescent light-emitting material of Sample 1 was changed to CdSe / ZnS Core Shell Evidot (sales source: Ocean Photonics Co., Ltd.).
〔試料７の作製〕
試料１の蛍光発光材料を、Ｌｕｍｏｇｅｎ Ｆ Ｒｅｄ ３０５（製造元：ＢＡＳＦ）に変更した以外は同様にして、太陽光発電モジュール試料７を作製した。
[Preparation of Sample 7]
A photovoltaic module sample 7 was produced in the same manner except that the fluorescent light-emitting material of Sample 1 was changed to Lumogen F Red 305 (manufacturer: BASF).
〔試料８の作製〕
試料１の蛍光発光材料を、ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋に変更した以外は同様にして、太陽光発電モジュール試料８を作製した。
[Preparation of Sample 8]
A photovoltaic module sample 8 was produced in the same manner except that the fluorescent light-emitting material of Sample 1 was changed to YVO 4 : Eu 3+ .
〔試料９の作製〕
試料８のガラス繊維の平均繊維直径を３００ｎｍに変更し、エポキシ系樹脂組成物による含浸を行わない以外は同様にして、太陽光発電モジュール試料９を作製した。
[Preparation of Sample 9]
A solar power generation module sample 9 was produced in the same manner except that the average fiber diameter of the glass fibers of Sample 8 was changed to 300 nm and impregnation with the epoxy resin composition was not performed.
〔試料１０の作製〕
下記の配合量で蛍光発光材料を含有させたガラス繊維前駆体２を作製した。
[Production of Sample 10]
A glass fiber precursor 2 containing a fluorescent material in the following blending amount was produced.
ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋（蛍光発光材料） １ｇ
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ） １０ｇ
水 ３ｇ
エタノール １０ｇ
アンモニア水（５％） ２ｇ
下記の配合量で蛍光発光材料を含有しないガラス繊維前駆体３を作製した。
YVO 4 : Eu 3+ (fluorescent material) 1 g
Tetraethoxysilane (TEOS) 10g
3g of water
Ethanol 10g
Ammonia water (5%) 2g
A glass fiber precursor 3 containing no fluorescent light-emitting material was prepared in the following amount.
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ） １０ｇ
水 ３ｇ
エタノール １０ｇ
アンモニア水（５％） ２ｇ
上記前駆体２、及び前駆体３をエレクトロスピニング装置により、重量比が１：０．４４、前駆体２がコア側、前駆体３がシェル側になり、さらに繊維布形成後の平均繊維直径が３６０ｎｍなる条件で、離型処理したアルミ支持体上に布状に射出した後に１２０℃１時間加熱処理し、支持体より剥離してガラス繊維布を得た。このガラス繊維布を用いる以外は試料９と同様にして、太陽光発電モジュール試料１０を作製した。
Tetraethoxysilane (TEOS) 10g
3g of water
Ethanol 10g
Ammonia water (5%) 2g
By using an electrospinning apparatus, the precursor 2 and the precursor 3 have a weight ratio of 1: 0.44, the precursor 2 is on the core side, and the precursor 3 is on the shell side. Under the condition of 360 nm, it was injected into a cloth shape on a release-treated aluminum support, then heat-treated at 120 ° C. for 1 hour, and peeled from the support to obtain a glass fiber cloth. A solar power generation module sample 10 was produced in the same manner as the sample 9 except that this glass fiber cloth was used.
〔試料１１の作製〕
波長変換部材の側面にも太陽光発電部材を配置させる以外は試料１０と同様にして太陽光発電モジュール試料１１を作製した。
[Preparation of Sample 11]
A solar power generation module sample 11 was produced in the same manner as the sample 10 except that the solar power generation member was also arranged on the side surface of the wavelength conversion member.
〔試料１２の作製〕
試料１でガラス繊維前駆体に蛍光発光材料を含有させなかった以外は同様にして、太陽光発電モジュール試料１２を作製した。
[Preparation of Sample 12]
A solar power generation module sample 12 was prepared in the same manner except that the fluorescent light emitting material was not contained in the glass fiber precursor in Sample 1.
〔試料１３の作製〕
試料１記載の１１０℃で溶融混合したエポキシ系樹脂組成物中に、Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｃｅ、Ｍｎ（蛍光発光材料）を単位面積当たりの添加量が試料１と同様になる量を分散し、離型処理したアルミ支持体上に塗布後オーブン中で１２０℃、３時間加熱し、支持体から剥離して厚さ５０μｍの波長変換部材を得た以外は試料１と同様にして太陽光発電モジュール試料１３を作製した。
[Preparation of Sample 13]
Disperse the amount of Ba 3 MgSi 2 O 8 : Ce, Mn (fluorescent light emitting material) added per unit area in the same manner as sample 1 in the epoxy resin composition melt-mixed at 110 ° C. described in sample 1. Then, after being coated on the release-treated aluminum support, it was heated in an oven at 120 ° C. for 3 hours, and peeled from the support to obtain a wavelength conversion member having a thickness of 50 μm. A power generation module sample 13 was produced.
〔試料１４の作製〕
特開２００８−４１７９６実施例１で蛍光体をＢａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｃｅ、Ｍｎ １０ｇとし、ガラス材料を９０ｇに変更した以外は同様にして得られた波長変換部材を用いて、試料１のように太陽光発電部材に貼りつけ太陽光発電モジュール試料１４を作製した。
[Preparation of Sample 14]
Using the wavelength conversion member obtained in the same manner as in Example 1 except that the phosphor was Ba 3 MgSi 2 O 8 : Ce, Mn 10 g and the glass material was changed to 90 g in Example 1, Thus, the solar power generation module sample 14 was produced by pasting on the solar power generation member.
〔試料１５の作製〕
特開２０１０−３４５０２実施例の被覆蛍光物質粒子Ａの作製で蛍光物質粒子をＢａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｃｅ、Ｍｎに変更する以外は同様にして被覆蛍光物質粒子を作製した。得られた被覆蛍光物質粒子２４重量部をγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランで処理した後、トリグリシジルイソシアヌレート（日産化学工業社製ＴＥＰＩＣ）１００重量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（新日本理化社製リカシッドＭＨ−７００）１４７重量部、テトラフェニルホスホニウムブロマイド（北興化学工業社製ＴＰＰ −ＰＢ）２重量部を１１０℃で溶融混合したエポキシ系樹脂組成物と混合し、オーブン中で１２０℃３時間加熱し厚さ５０μｍの波長変換部材を得た。得られた波長変換部材を用いて、試料１のように太陽光発電部材に貼りつけ太陽光発電モジュール試料１５を作製した。
[Preparation of Sample 15]
Coated fluorescent material particles were prepared in the same manner except that the fluorescent material particles were changed to Ba 3 MgSi 2 O 8 : Ce, Mn in the preparation of the coated fluorescent material particles A in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-34502. After treating 24 parts by weight of the obtained coated phosphor particles with γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 100 parts by weight of triglycidyl isocyanurate (TEPIC manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), methylhexahydrophthalic anhydride (Shin Nippon) 147 parts by weight of Rikashido MH-700 manufactured by Rika Co., Ltd. and 2 parts by weight of tetraphenylphosphonium bromide (TPP-PB manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.) were mixed with an epoxy resin composition melted and mixed at 110 ° C., and 120 ° C. in an oven. A wavelength conversion member having a thickness of 50 μm was obtained by heating for 3 hours. Using the obtained wavelength conversion member, a solar power generation module sample 15 was prepared by being attached to a solar power generation member as in Sample 1.
《太陽光発電モジュールの評価》
上記で作成した各太陽光発電モジュールについて、下記の特性値の測定及び性能評価を行った。
<< Evaluation of photovoltaic module >>
About each photovoltaic power generation module created above, the following characteristic value measurement and performance evaluation were performed.
［評価方法］
（太陽発電効率）
上記方法で作製した太陽光発電モジュールについて、ソーラーシミュレーターにより、ＡＭ１．５Ｇフィルタ、１００ｍＷ／ｃｍ２の強度の光を照射し、有効面積を４．０ｍｍ２にしたマスクを受光部に重ね、短絡電流密度Ｊｓｃ（ｍＡ／ｃｍ２）及び開放電圧Ｖｏｃ（Ｖ）、フィルファクター（ＦＦ）をそれぞれ測定し、〔式１〕に従ってエネルギー変換効率η（％）を求め、太陽光発電モジュール試料１４のエネルギー変換効率に対する比率を求め表１に示した。
[Evaluation method]
(Solar power generation efficiency)
The solar power generation module manufactured by the above method is irradiated with light of an AM 1.5G filter and an intensity of 100 mW / cm 2 by a solar simulator, a mask having an effective area of 4.0 mm 2 is overlaid on the light receiving portion, and a short circuit current The density Jsc (mA / cm 2 ), the open circuit voltage Voc (V), and the fill factor (FF) are measured, the energy conversion efficiency η (%) is obtained according to [Equation 1], and the energy conversion of the photovoltaic module sample 14 is performed. The ratio to the efficiency was determined and shown in Table 1.
（耐候性評価）
メタルハライドランプ方式の耐候性試験機（ダイプラ・ウィンテス社製）を使用し、試料面放射強度：２．１６ＭＪ／ｍ２以下、ブラックパネル温度６３℃、相対湿度：５０％、照射時間５００時間の条件で耐候性試験を行い、その後、温度８５℃、湿度８５％ＲＨ環境で３０００時間保存した加速試験後の発電効率を初期の発電効率に対する残存比率を求め、下記の基準で評価した。
(Weather resistance evaluation)
Using a metal halide lamp type weather resistance tester (Daipura Wintes Co., Ltd.), sample surface radiation intensity: 2.16 MJ / m 2 or less, black panel temperature: 63 ° C., relative humidity: 50%, irradiation time: 500 hours Then, a weather resistance test was conducted, and thereafter, the power generation efficiency after the acceleration test stored for 3000 hours at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% RH was obtained as a residual ratio with respect to the initial power generation efficiency, and evaluated according to the following criteria.
５：９５％以上
４：９０％以上、９５％未満
３：８０％以上、９０％未満
２：７０％以上、８０％未満
１：５０％以上、７０％未満
０：５０％未満
評価結果を表１に示した。
5: 95% or more 4: 90% or more, less than 95% 3: 80% or more, less than 90% 2: 70% or more, less than 80% 1: 50% or more, less than 70% 0: less than 50% It was shown in 1.
表１の結果からわかるように、本願発明の太陽光発電モジュールは発電効率も高く、耐候性も高い太陽光発電モジュールを作成出来ることがわかる。 As can be seen from the results in Table 1, it can be seen that the photovoltaic power generation module of the present invention can produce a photovoltaic power generation module having high power generation efficiency and high weather resistance.
１ 太陽電池モジュール
２ 波長変換部材
３ 接着部材
４ 太陽光発電部材
５ 基材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell module 2 Wavelength conversion member 3 Adhesive member 4 Solar power generation member 5 Base material
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011221225A JP2013079179A (en) | 2011-10-05 | 2011-10-05 | Wavelength converting member and solar battery module using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011221225A JP2013079179A (en) | 2011-10-05 | 2011-10-05 | Wavelength converting member and solar battery module using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013079179A true JP2013079179A (en) | 2013-05-02 |
Family
ID=48525896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011221225A Pending JP2013079179A (en) | 2011-10-05 | 2011-10-05 | Wavelength converting member and solar battery module using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013079179A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016044227A (en) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | パナソニック株式会社 | Phosphor-containing cured product and method for producing the same |
| KR20160083008A (en) * | 2013-11-04 | 2016-07-11 | 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 | Multilayer down-converting encapsulant films and electronic devices including the same |
| US10473840B2 (en) | 2017-06-08 | 2019-11-12 | Nichia Corporation | Optical fiber covering structure and light emitting device using the same |
| CN114524996A (en) * | 2022-01-27 | 2022-05-24 | 金发科技股份有限公司 | High-brightness shielding and low-deformation quantum dot diffusion plate and preparation method and application thereof |
| CN114736467A (en) * | 2022-01-28 | 2022-07-12 | 金发科技股份有限公司 | High-rigidity quantum dot diffusion plate and preparation method and application thereof |
-
2011
- 2011-10-05 JP JP2011221225A patent/JP2013079179A/en active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160083008A (en) * | 2013-11-04 | 2016-07-11 | 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 | Multilayer down-converting encapsulant films and electronic devices including the same |
| JP2016538716A (en) * | 2013-11-04 | 2016-12-08 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | Multilayer down conversion encapsulant film and electronic device comprising the same |
| US10424682B2 (en) | 2013-11-04 | 2019-09-24 | Dow Global Technologies Llc | Multilayer down-converting encapsulant films and electronic devices including the same |
| KR102155926B1 (en) * | 2013-11-04 | 2020-09-14 | 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 | Multilayer down-converting encapsulant films and electronic devices including the same |
| JP2016044227A (en) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | パナソニック株式会社 | Phosphor-containing cured product and method for producing the same |
| US10473840B2 (en) | 2017-06-08 | 2019-11-12 | Nichia Corporation | Optical fiber covering structure and light emitting device using the same |
| CN114524996A (en) * | 2022-01-27 | 2022-05-24 | 金发科技股份有限公司 | High-brightness shielding and low-deformation quantum dot diffusion plate and preparation method and application thereof |
| CN114524996B (en) * | 2022-01-27 | 2023-07-11 | 金发科技股份有限公司 | Quantum dot diffusion plate with high brightness shielding and low deformation, and preparation method and application thereof |
| CN114736467A (en) * | 2022-01-28 | 2022-07-12 | 金发科技股份有限公司 | High-rigidity quantum dot diffusion plate and preparation method and application thereof |
| CN114736467B (en) * | 2022-01-28 | 2023-10-31 | 金发科技股份有限公司 | High-rigidity quantum dot diffusion plate and preparation method and application thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jiang et al. | Low temperature fabrication for high performance flexible CsPbI2Br perovskite solar cells | |
| Wu et al. | Bandgap engineering enhances the performance of mixed‐cation perovskite materials for indoor photovoltaic applications | |
| Jokar et al. | Anomalous charge‐extraction behavior for graphene‐oxide (GO) and reduced graphene‐oxide (rGO) films as efficient p‐contact layers for high‐performance perovskite solar cells | |
| Li et al. | Outdoor performance and stability under elevated temperatures and long‐term light soaking of triple‐layer mesoporous perovskite photovoltaics | |
| CN104428907B (en) | Wavelength conversion layer on glass plate to enhance solar harvesting efficiency | |
| JP2013079179A (en) | Wavelength converting member and solar battery module using the same | |
| CN105895726A (en) | Solar cell containing perovskite nano crystal down-conversion layer and preparation method thereof | |
| US20210332292A1 (en) | Perovskite microsphere material, mixed-color light conversion film, and display | |
| CN108034391A (en) | A kind of solar cell EVA packaging adhesive film materials with light conversion function and preparation method thereof | |
| US20100012177A1 (en) | PHOTON-CONVERSION MATERIALS (PCMs) IN POLYMER SOLAR CELLS-ENHANCEMENT EFFICIENCY AND PREVENTION OF DEGRADATION | |
| TWI605104B (en) | Wavelength conversion polymer film | |
| JP2011119683A (en) | Organic photoelectric conversion element | |
| CN109795177A (en) | A kind of band turns application of the photoresist diaphragm in photovoltaic cell laying structure | |
| JP2013069726A (en) | Wavelength conversion member and solar power generation module using the same | |
| CN108305937A (en) | Method for regulating and controlling three-dimensional perovskite thin film nanoscale crystal grains and application and device thereof | |
| JPWO2017061361A1 (en) | Perovskite photoelectric conversion element | |
| JP2013069728A (en) | Wavelength conversion film for solar cell | |
| CN108659429A (en) | Luminescence generated by light resin combination, photoluminescent film, transparence display film and photo luminescent devices | |
| Zeng et al. | AIE Molecules UV‐Filtering Effect Improves the Photostability of Organic Solar Cells | |
| CN107393986A (en) | Encapsulating material and preparation method thereof and photoelectric device | |
| Gu et al. | Simultaneous performance and stability improvement of ternary polymer solar cells enabled by modulating the molecular packing of acceptors | |
| Gaudiana | Organic photovoltaics: Challenges and opportunities | |
| Zhang et al. | Improving Ultraviolet Stability of Perovskite Solar Cells via Singlet Fission Down‐Conversion | |
| CN102779904A (en) | Method for preventing adverse polarization and black line phenomena of crystalline-silicon solar module | |
| CN106384788A (en) | Electroluminescent device and liquid desiccant for electroluminescence device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20130416 |