JP5800085B2 - 無機蛍光体含有ポリマー粒子、無機蛍光体含有ポリマー粒子の製造方法、及び太陽電池モジュール - Google Patents

無機蛍光体含有ポリマー粒子、無機蛍光体含有ポリマー粒子の製造方法、及び太陽電池モジュール Download PDF

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Description

本発明は、無機蛍光体含有ポリマー粒子、無機蛍光体含有ポリマー粒子の製造方法、及び太陽電池モジュールに関する。
一般に、ラジカル重合によるポリマー粒子の製造方法としては、大きく分けて、乳化重合と懸濁重合とがある。
乳化重合は、乳化剤により油性のモノマーを水中で乳化させ、水溶性開始剤により重合する重合法である。乳化重合の初期段階では、ミセル中のモノマー又は水中に微量に溶解しているモノマーが、水溶性開始剤から発生したラジカルによって水中で重合する。生成した重合物は水中から析出し、系内に無数の微小粒子が形成される。微小粒子は大きな界面面積を有するため、コロイド的に不安定となる。そのため、前記微小粒子は、その系で安定に存在できる界面面積に減少するまで互いに凝集し、凝集粒子を形成する。これは、通常、重合転化率で数%以内の初期の段階で完結する。
この後は、凝集粒子の個数は大きくは変わらずに、モノマーが徐々にミセル中から水に溶出し、水を経由してモノマーとラジカルとが分子拡散により凝集粒子に侵入して重合を継続する。これにより、重合中のポリマー粒子が徐々に大きくなり、重合の完結まで進む。このような乳化重合で得られるポリマー粒子の平均粒子径は通常0.05μm〜0.5μm程度であり、粒度分布は比較的狭い。
しかしながら、乳化重合の大部分の段階において、モノマーが水中を拡散して凝集粒子に移動する機構であるため、乳化重合のポリマー粒子に無機物を含有させることは困難である。例え、モノマーに無機物を混ぜて乳化重合しても、モノマーのみが凝集粒子に移動して重合し、無機物は水中に取り残される。
一方、懸濁重合は、予め油溶性の開始剤を溶解した油性のモノマーを懸濁保護剤又は乳化剤を含む水に分散して重合する方法である。得られるポリマー粒子の平均粒子径は通常数μm〜数百μmであり、大粒径で幅広い粒度分布を有する。懸濁重合においては、無機物をモノマーに混入しておけば無機物含有ポリマー粒子が比較的容易に製造できる。
特開平10−110004号公報には、無機物の存在下で塩化ビニル系モノマーを懸濁重合し、無機物含有塩化ビニル系樹脂を得る方法が開示されている。また、特開昭63−65085号公報では、予め合成したポリマー粒子の表面に後から無機物を付着又は結合させることが試みられている。
ここで、従来のシリコン系太陽電池モジュールについて説明する。従来のシリコン系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。)には、耐衝撃性を重んじて強化ガラスが用いられている。封止材(通常、エチレンビニルアセテートコポリマーを主成分とする樹脂、充填材ともいう。)との密着性を向上させるために、保護ガラスの片面にはエンボス加工による凹凸模様が施されている。また、太陽電池モジュールの表面は平滑となるよう、その凹凸模様は太陽電池モジュール側に形成されている。また保護ガラスの下側には、太陽電池セル及び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。
例えば、特開2003−218379号公報には、蛍光体(発光材料ともいう)を用い、太陽光スペクトルのうち、発電に寄与しない紫外域又は赤外域の光を波長変換することにより、発電に寄与し得る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が、提案されている。また、特開2006−303033号公報では、蛍光体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。
しかしながら、懸濁重合では、ポリマー粒子に含有させることのできる無機物の量が少ないこと、無機物は平均粒子径が小さいこと、モノマーによく分散するものであること等の制約があった。
特開平10−110004号公報の方法では、水性媒体中での懸濁重合の際に、無機物が水中へ移行してしまうため、特定量の無機物を含有させようとすると、過剰量の無機物を使用しなければならず、コスト的に不利である。また、特開平10−110004号公報の方法の場合、無機物の一部はポリマー粒子に内包されずに沈降してしまうため、重合後に無機物とポリマー粒子との分離工程が必要になる、且つ、ポリマー粒子中に無機物を多量に導入させることが困難である等の問題がある。
また、特開昭63−65085号公報の方法では、ポリマー粒子の表面に無機物が存在するため、無機物によるポリマー粒子の性能の低下が問題となる。
特開2003−218379号公報に記載の、発電に寄与しない光を発電に寄与し得る波長域の光に波長変換する波長変換層には、蛍光体が含有されている。この蛍光体は一般的に形状が大きく、入射した太陽光が波長変換層を通過する際に、太陽電池セルに充分届かず、発電に寄与しない太陽光の割合が増加する。その結果、波長変換層で紫外域の光を可視域の光に変換しても、入射した太陽光エネルギーに対する発電される電力の割合(発電効率)があまり高くならないという課題がある。
また、特開2003−218379号公報に記載の手法の場合、蛍光体を含まない場合よりも低効率となるという課題がある。これらの提案は実際の太陽電池モジュールに適用された例は皆無といっていいのが現状である。その理由は、太陽光スペクトルのうち、発電に寄与しない紫外域又は赤外域の光を波長変換するという概念のみに着目するものであり、蛍光体による散乱損失を抑制する工夫がなされていないためである。
また、特開2006−303033号公報に記載の方法では、希土類錯体を用いていることから耐久性が不充分であるため、長期にわたる波長変換材料としての機能の保持が困難である。
そこで、本発明の課題は、簡便な方法で、無機蛍光体をポリマー粒子中に含有する無機蛍光体含有ポリマー粒子及び無機蛍光体含有ポリマー粒子の製造方法を提供することにある。また、本発明の課題は、耐久性に優れ、太陽電池モジュールにおける光利用効率を向上させ、発電効率を長期にわたり安定的に向上させることを可能にする太陽電池モジュールを提供することにある。
本発明は以下の通りである。
<1> 表面処理剤により表面改質された無機蛍光体と、透明材料と、を含み、前記透明材料がビニル化合物の重合体であるビニル樹脂を含み、前記ビニル化合物が2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドリキシプロピルメタクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ペンタメチルピペリジルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート及びジシクロペンテニルアクリレートからなる群より選択される少なくとも1種を、前記ビニル化合物の総量中10質量%以上含有する、無機蛍光体含有ポリマー粒子。
<2> 前記表面処理剤が、カップリング剤である、前記<1>に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
<3> 前記カップリング剤が、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤及びアルミネートカップリング剤からなる群より選択される少なくとも1種である、前記<2>に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
<4> 前記表面処理剤が、反応性置換基を有するシリコーンオリゴマーを含む、前記<1>に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
> 前記透明ビニル樹脂が、(メタ)アクリル樹脂を含む、前記<>に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
> 前記ビニル化合物が、5mPa・s〜30mPa・sの粘度(25℃)を有するビニル化合物を含有する、前記<1>〜<5>のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
> 前記ビニル化合物が、脂環式構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体を含む、前記<>〜<>のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
> 前記ビニル化合物が、下記一般式(I−1)で表される構造を有する化合物及び(I−2)で表される構造を有する化合物の少なくとも一方を含む、前記<>〜<>のいずれか1項に無機蛍光体含有ポリマー粒子。
式(I−1)及び(I−2)中、R及びRは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。RとRは互いに連結して環を形成していてもよい。
> 前記ビニル化合物が、下記式(1)で表される構造を有する化合物及び(2)で表される構造を有する化合物の少なくとも一方を含む、前記<>に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
10> 前記ビニル化合物が、下記一般式(II)で表される(メタ)アクリル酸エステル化合物から選択される少なくとも1種を含む、前記<>又は<>に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
一般式(II)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Xは炭素数1〜5のアルキレン基を示し、Rは、下記式(1)又は(2)を示し、nは0〜10の整数である。
11> 前記ビニル化合物が、2官能以上のビニル化合物を含む、前記<>〜<10>のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
12> 前記無機蛍光体と前記ビニル化合物とを含有する組成物の乳化重合物又は懸濁重合物である、前記<>〜<11>のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
13> 前記無機蛍光体と前記ビニル化合物とを含有する組成物の塊状重合物の粉砕体である、前記<>〜<11>のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
14> 前記無機蛍光体の含有率が、0.001質量%〜10質量%である、前記<1>〜<13>のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
15> 体積平均粒子径が、10μm〜200μmである、前記<1>〜<14>のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
16> 太陽電池用波長変換材料である、前記<1>〜<15>のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
17> 無機蛍光体を表面処理剤により表面改質する工程と、
前記表面改質された無機蛍光体と、ビニル化合物と、ラジカル重合開始剤と、を含む組成物を調製する工程と、
前記組成物をラジカル重合する工程と、
を含む、前記<>〜<16>のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子の製造方法。
18> 前記ラジカル重合が懸濁重合であり、体積平均粒子径が10μm〜200μmの無機蛍光体含有ポリマー粒子を合成する、前記<17>に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子の製造方法。
19> 太陽電池セルと、少なくとも1層の光透過性層と、を有し、
前記太陽電池セルの受光面側に配置された光透過性層のいずれか1層が、前記<1>〜<16>のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子を含有する、太陽電池モジュール。
本発明によれば、簡便な方法で、無機蛍光体をポリマー粒子中に含有する無機蛍光体含有ポリマー粒子及び無機蛍光体含有ポリマー粒子の製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、耐久性に優れ、太陽電池モジュールにおける光利用効率を向上させ、発電効率を長期にわたり安定的に向上させることを可能にする太陽電池モジュールを提供することができる。
実施例1−1及び比較例1−1で得られた無機蛍光体含有ポリマー粒子の蛍光波長:516nmにおける励起スペクトルである。 実施例2−1〜2−3で得られた無機蛍光体含有ポリマー粒子の蛍光波長:516nmにおける励起スペクトルである。 実施例4−1及び4−2で得られた無機蛍光体含有ポリマー粒子の蛍光波長:516nmにおける励起スペクトルである。 実施例5−1、5−3及び5−4で得られた無機蛍光体含有ポリマー粒子の蛍光波長626nmにおける励起スペクトルである。 実施例5−2及び5−5で得られた無機蛍光体含有ポリマー粒子の蛍光波長624nmにおける励起スペクトルである。
以下、本発明について詳細に説明する。
なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、(メタ)アクリロイルとは、アクリロイル又はメタクリロイルを意味し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、(メタ)アクリル樹脂とは、アクリル樹脂又はメタクリル樹脂を意味する。
また本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、本用語に含まれる。更に本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
更に組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
<無機蛍光体含有ポリマー粒子>
本発明の無機蛍光体含有ポリマー粒子は、表面処理剤により表面改質された無機蛍光体と、透明材料と、を含む。
無機蛍光体を表面処理剤によって表面改質することで、透明材料に対する無機蛍光体の分散性が向上し、より多くの無機蛍光体をポリマー粒子中に導入することが可能となる。
また、太陽電池モジュールに用いる波長変換材料を、蛍光体と透明材料とを含有する粒子の形状(ポリマー粒子)とすることにより、入射した太陽光のうち太陽光発電に寄与しない光を発電に寄与する波長へ変換し、且つ入射した太陽光の蛍光体による散乱を抑え、入射した太陽光を太陽電池セルへ効率良く導入することが可能となる。更に、蛍光体として無機蛍光体を用いることで、耐久性が向上する。
ここで、太陽電池モジュールの波長変換層内に無機蛍光体を分散させると、波長変換層全体で散乱が起こる。これに対し、無機蛍光体をポリマー粒子中に含有させてから、このポリマー粒子を波長変換層に分散させることで、波長変換層の限定的な空間の中に散乱が封じ込められ、波長変換層の大部分では光が散乱するのを抑えることができる。
(無機蛍光体)
無機蛍光体としては、蛍光性を有する無機物であれば、特に制限はない。透明材料を構成するモノマーの種類、無機蛍光体含有ポリマー粒子の用途等により、無機蛍光体の担う役割等も変わるため、無機蛍光体の好ましい粒度分布等も変化する。通常、無機蛍光体の体積平均粒子径は0.01μm〜100μmの範囲であり、好ましくは0.1μm〜50μmの範囲である。体積平均粒子径が0.01μm以上の場合には、充分な発光強度が得られる傾向にあり、100μm以下の場合には、ポリマー粒子中に導入しやすくなる。
なお、本発明において体積平均粒子径とは、レーザー回折散乱粒度分布測定装置(Beckman Coulter社製、商品名:LS13320等)を用いて測定した値を指す。
上記無機蛍光体の種類としては、ハロリン酸カルシウム系蛍光体、リン酸塩系蛍光体、アルミン酸塩系蛍光体、硫化亜鉛系蛍光体、酸化亜鉛系蛍光体、希土類酸化物系蛍光体等が挙げられる。「母体組成:賦活剤」の形で実用の代表的な無機蛍光体を具体的に例示すれば、NaI:Ti、CaWO:Pb、GdS:Tb等のX線又は放射線励起蛍光体;BaSi:Pb、Sr:Eu、BaMgAl1627:Eu、BaMgAl1627:Eu,Mn、BaMgAl1017:Eu,Mn、MgWO:Pb、3Ca(PO・Ca(F,Cl):Sb,Mn、MgGa:Mn、0.5MgF・3.5MgO・GeO:Mn、Ga:Mn、ZnSiO:Mn、MgAl1119:Ge,Tb、YSiO:Ce,Tb、YS:Eu、Y:Eu、YVO:Eu、(Sr,Mg,Ba)(PO:Sn、3.5Mg・5MgF・GeO:Mn等の紫外線励起蛍光体;ZnS:Cu等の紫外−可視光励起蛍光体;YSiO:Ce、ZnS:Ag、ZnO:Zn、ZnSiO:Mn,As、ZnS:Cu,Al、ZnS:Cu,Au,Al、(Zn,Cd)S:Cu,Al、(ZnS:Ag)+((Zn,Cd)S:Cu)、YS:Eu等の電子線励起蛍光体;などがある。
(表面処理剤)
無機蛍光体は、透明材料への分散性を向上させるため、表面処理剤により表面改質される。表面改質された無機蛍光体を用いることで、より多くの無機蛍光体をポリマー粒子中に導入することが可能となる。
表面改質は、表面処理剤等で無機蛍光体を処理(又は被覆処理)することにより行うことができる。表面処理剤としては、無機蛍光体の透明材料中での分散性が向上するものであれば、特に制限はない。
表面処理剤として具体的には、シリカ[テトラアルコキシシラン類(テトラメトキシシラン等のテトラC1−4アルコキシシラン又はそのオリゴマー)等を用いたゾルゲル法により製造されたものを含む]、カップリング剤、ポリオルガノシロキサンなどが挙げられる。これらの表面処理剤は1種単独で又は2種以上組み合わせて用いてもよい。
なお、テトラC1−4アルコキシシランとは、テトラアルコキシシランにおけるアルコキシ基が炭素数1〜4のアルコキシ基であることを意味する。以降、Cn−mは、この直後に記載の官能基の炭素数を指し、炭素数の範囲がn〜mであることを意味する。
カップリング剤として、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリグ剤、ジルコニウムカップリング剤等を挙げることができ、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤及びアルミネートカップリグ剤からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
シランカップリング剤としては、ハロゲン含有シランカップリング剤(3−クロロプロピルトリメトキシシラン等)、エポキシ基含有シランカップリング剤(3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン等)、アミノ基含有シランカップリング剤(2−アミノエチルトリメトキシシラン等)、メルカプト基含有シランカップリング剤(3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等)、ビニル基含有シランカップリング剤(ビニルトリメトキシシラン等)、(メタ)アクリロイル基含有シランカップリング剤(2−(メタ)アクリロキシエチルトリメトキシシラン等)などが挙げられる。
チタンカップリング剤としては、少なくとも炭素数1〜60のアルキレート基を有するチタネートカップリング剤、アルキルホスファイト基を有するチタネートカップリング剤、アルキルホスフェート基を有するチタネートカップリング剤、アルキルパイロホスフェート基を有するチタネートカップリング剤等が挙げられる。
チタンカップリング剤として具体的には、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート等が挙げられる。
アルミネートカップリグ剤としては、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムジイソプロポキシモノエチルアセトアセテート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、アルミニウムトリスアセチルアセトネート等が挙げられる。
ポリオルガノシロキサンとしては、ポリジアルキルシロキサン(例えば、ポリジメチルシロキサン(ジメチコン)等のポリジC1−10アルキルシロキサン、好ましくはポリジC1−4アルキルシロキサン)、ポリアルキルアルケニルシロキサン(ポリメチルビニルシロキサン等のポリC1−10アルキルC2−10アルケニルシロキサンなど)、ポリアルキルアリールシロキサン(例えば、ポリメチルフェニルシロキサン等のポリC1−10アルキルC6−20アリールシロキサン、好ましくはポリC1−4アルキルC6−10アリールシロキサン)、ポリジアリールシロキサン(ポリジフェニルシロキサン等のポリジC6−20アリールシロキサンなど)、ポリアルキルハイドロジェンシロキサン(ポリメチルハイドロジェンシロキサン等のポリC1−10アルキルハイドロジェンシロキサンなど)、オルガノシロキサン共重合体[ジメチルシロキサン−メチルビニルシロキサン共重合体、ジメチルシロキサン−メチルフェニルシロキサン共重合体、ジメチルシロキサン−メチルビニルシロキサン−メチルフェニルシロキサン共重合体、ジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体(ジメチコン/メチコンコポリマー)等]、変性ポリオルガノシロキサン[前記ポリオルガノシロキサンに対応する変性ポリオルガノシロキサン、例えば、ヒドロキシル変性ポリオルガノシロキサン(末端シラノールポリジメチルシロキサン、末端シラノールポリメチルフェニルシロキサン、末端ヒドロキシプロピルポリジメチルシロキサン、ポリジメチルヒドロキシアルキレンオキシドメチルシロキサン等)、アミノ変性ポリオルガノシロキサン(末端ジメチルアミノポリジメチルシロキサン、末端アミノプロピルポリジメチルシロキサン等)、及びカルボキシ変性ポリオルガノシロキサン(末端カルボキシプロピルポリジメチルシロキサン等)]などが挙げられる。
これらのうち、特に好ましいポリオルガノシロキサンとしては、ポリジメチルシロキサン(ジメチコン)単位及びポリメチルハイドロジェンシロキサン(メチコン)単位から選択される少なくとも1つを含むポリオルガノシロキサン(ポリジメチルシロキサン(又はジメチコン)、ジメチコン/メチコンコポリマー、これらの混合物等)などが挙げられる。
ポリオルガノシロキサンの粘度は、25℃において、0.5cSt(センチストークス)〜100000cSt(0.5×10−6/s〜0.1m/s)であることが好ましく、1cSt〜50000cSt(1×10−6/s〜0.05m/s)であることがより好ましく、5cSt〜20000cSt(5×10−6/s〜2×10−2/s)であることが更に好ましく、10〜10000cSt(1×10−5/s〜1×10−2/s)であることが特に好ましく、10cSt〜5000cSt(1×10−5/s〜5×10−3/s)であることが極めて好ましい。これらの表面処理剤(ポリオルガノシロキサン等)は1種単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
好ましい表面処理剤としては、ケイ素系表面処理剤(シリカ、シランカップリング剤、ポリオルガノシロキサン等)などが挙げられる。
なお、表面処理剤の割合は、無機蛍光体に対して0.1質量%〜70質量%が好ましく、0.5質量%〜50質量%がより好ましく、1質量%〜30質量%が更に好ましい。
また、表面処理剤として、反応性置換基を有するシリコーンオリゴマーを含むことが好ましい。反応性置換基を有するシリコーンオリゴマーは、末端に水酸基と反応する官能基を一つ以上有していることが好ましい。反応性置換基を有するシリコーンオリゴマーの分子量、構造等に特に制限はない。また、反応性置換基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、メルカプト基、エポキシ基、アミノ基等が挙げられ、重合性の観点から、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、又はメルカプト基が好ましい。反応性置換基を有するシリコーンオリゴマーとしては、アクリロイル基を有するKR−513、X−40−2672B(信越化学工業株式会社製)、メタクリロイル基を有するX−40−9272B(信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。
なお、反応性置換基を有するシリコーンオリゴマーは、無機蛍光体に対して0.01質量%〜50質量%であることが好ましく、0.1質量%〜30質量%であることがより好ましく、0.2質量%〜10質量%であることがさらに好ましい。
(透明材料)
無機蛍光体含有ポリマー粒子は、前記無機蛍光体と透明材料とを含有する。透明とは、光路長1cmにおける波長400nm〜800nmの光の透過率が90%以上であることをいう。
透明材料としては、透明であれば特に制限はなく、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂を挙げることができる。中でも光散乱抑制の観点から、(メタ)アクリル樹脂であることが好ましい。前記樹脂を構成するモノマーとしては特に制限はないが、光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。ビニル化合物は、1種単独でも、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
ビニル化合物は、エチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物を含んでいれば特に制限はない。重合反応した際にビニル樹脂、特に(メタ)ア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。好ましくは、アクリルモノマー、メタクリルモノマー等が挙げられる。アクリルモノマー及びメタクリルモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。
ビニル化合物は、形成される無機蛍光体含有ポリマー粒子の用途に応じて適宜選択することができ、アクリル酸アルキルエステル及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い。また、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を併用してもよい。
アクリル酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステルとしては、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及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;ウレタン(メタ)アクリレート(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などが挙げられる。
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。これらその他のビニル化合物は、1種単独でも、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
また、ビニル化合物としては、25℃において5mPa・s〜30mPa・sの粘度を有するビニル化合物(以下「特定粘度のビニル化合物」と称する場合がある)を含むことが好ましい。特定粘度のビニル化合物を用いることで、モノマーからポリマー粒子に成長する過程で無機蛍光体がポリマー粒子外に脱離するのが抑えられ、無機蛍光体を効果的にポリマー粒子内に封じ込めることができる。
ビニル化合物の粘度が5mPa・s以上であると、モノマーと無機蛍光体との分散状態が保たれやすく、結果的に、ポリマー粒子中に導入される無機蛍光体の量をより多くすることが可能となり、また導入量を制御しやすくなる。粘度が30mPa・s以下であると、懸濁重合の際に、生成するポリマー粒子の粒子径を制御しやすくなる。
特定粘度のビニル化合物を用いる場合、特定粘度のビニル化合物は、ビニル化合物の総量中、10質量%以上含むことが好ましく、15質量%以上含むことがより好ましく、20質量%以上含むことが更に好ましい。ビニル化合物の総量中の特定粘度のビニル化合物の含有量の上限値は、特に制限はなく、生成ポリマー粒子の粒子径の制御の観点からは、90質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることが更に好ましい。
特定粘度のビニル化合物は、粘度が8mPa・s〜20mPa・sであることがより好ましい。
特定粘度のビニル化合物としては、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドリキシプロピルメタクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ペンタメチルピペリジルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート等が挙げられる。
粘度は、回転式粘度計(単一円筒型回転粘度計又は円錐平板型回転粘度計)を用いて測定される。少量で測定できることから円錐平板型回転粘度計(コーンプレート型)を用いて測定することが好ましい。
また、ビニル化合物は、脂環式構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体を含有することが好ましい。脂環式構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体としては、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、2−(ジシクロペンテニルオキシ)エチルアクリレート、2−(ジシクロペンテニルオキシ)エチルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、t−ブチルシクロヘキシルメタクリレート等が挙げられる。
脂環式構造を有するビニル化合物として、下記一般式(I−1)で表される構造を有する化合物及び(I−2)で表される構造を有する化合物の少なくとも一方を含むことが好ましい。
式(I−1)及び(I−2)中、R及びRは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。RとRは互いに連結して環を形成していてもよい。
及びRは、各々独立に、アルキル基であることが好ましく、RとRは互いに連結して環を形成していることがより好ましい。RとRが互いに連結して形成した環は、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等であることが好ましく、シクロペンタンであることがより好ましい。
前記ビニル化合物は、下記式(1)で表される構造を有する化合物及び(2)で表される構造を有する化合物の少なくとも一方を含んでいることが好ましい。
前記ビニル化合物は、下記一般式(II)で表される(メタ)アクリル酸エステル化合物から選択される少なくとも一種を含むことがより好ましい。
一般式(II)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Xは炭素数1〜5のアルキレン基を示し、Rは、下記式(1)又は(2)を示し、nは0〜10の整数である。
一般式(II)におけるXは、炭素数1〜5のアルキレン基を示し、炭素数1〜3のアルキレン基であることが好ましく、エチレンであることがより好ましい。
前記一般式(I−1)又は(I−2)で表される構造を有する化合物としては、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチルメタクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート等が挙げられる。ジシクロペンテニルアクリレートはFA−511ASとして、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレートはFA−512ASとして、ジシクロペンタニルアクリレートはFA−513ASとして、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレートはFA−512Mとして、ジシクロペンタニルメタクリレートはFA−513M(いずれも日立化成株式会社製、商品名)として、それぞれ商業的に入手可能である。
前記一般式(I−1)及び(I−2)の少なくとも一方で表される構造を有する化合物を用いる場合、該化合物の含有量は、ビニル化合物の全質量に対し、1質量%〜90質量%が好ましく、5質量%〜80質量%がより好ましく、10質量%〜70質量%が更に好ましい。
また、ビニル化合物は、2官能以上のビニル化合物を含むことが好ましい。2官能以上のビニル化合物を用いる場合、2官能以上のビニル化合物の配合比は、ビニル化合物の全質量に対し、0.1質量%〜50質量%が好ましく、0.5質量%〜10質量%がより好ましい。
2官能以上のビニル化合物とは、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)、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、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)が挙げられる。
また、多価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(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)とのエステル化物なども挙げられる。
(ラジカル重合開始剤)
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、通常のラジカル重合に用いられるラジカル重合開始剤を用いることができる。具体的に、ラジカル重合開始剤としては、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、アゾ系ラジカル重合開始剤等の熱ラジカル重合開始剤が好ましい。
有機過酸化物としては、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、ジ(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、ジ(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−ジ(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−ジ(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−ジ(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−ジ(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。
アゾ系ラジカル重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN、別名V−60)、2,2’−アゾビス(2−メチルイソブチロニトリル)(別名V−59)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(別名V−65)、ジメチル−2,2’−アゾビス(イソブチレート)(別名V−601)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(別名V−70)等が挙げられる。
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、形成されるポリマー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、ビニル化合物に対して0.01質量%〜2質量%で使用することができ、0.1質量%〜1質量%で使用することが好ましい。
<無機蛍光体含有ポリマー粒子の製造方法>
無機蛍光体含有ポリマー粒子の製造方法としては、例えば、前記無機蛍光体を表面改質する工程と、表面改質した無機蛍光体と前記ビニル化合物等のモノマーとラジカル重合開始剤とを含有する組成物を調製する工程と、前記組成物をラジカル重合する工程と、を有する方法を挙げることができる。
無機蛍光体含有ポリマー粒子の他の製造方法としては、予めモノマーを重合してポリマー粒子を作製し、ポリマー粒子の表面に無機蛍光体を付着又は結合させる方法を挙げることができる。
ラジカル重合としては、乳化重合、懸濁重合及び塊状重合を挙げることができる。塊状重合の場合には、得られた塊状重合物を粉砕することが好ましい。粉砕方法としては、ジェットミル等を用いる方法を挙げることができる。
ラジカル重合の条件は、通常のラジカル重合の条件が採用される。ラジカル重合開始剤として熱ラジカル重合開始剤を用いる場合には、加熱してラジカル重合させる。加熱温度及び加熱時間は、ビニル化合物及びラジカル重合開始剤の種類に応じて調整することが好ましく、例えば、30℃〜80℃、1時間〜10時間の範囲が挙げられる。
懸濁重合の場合、前記組成物に、イオン交換水、界面活性剤等を加えて撹拌し、ラジカル重合させて、懸濁液を調製する。懸濁液から沈殿物を濾別し、イオン交換水で洗浄し、乾燥すると、無機蛍光体含有ポリマー粒子が得られる。
無機蛍光体含有ポリマー粒子中の無機蛍光体の含有率は、無機蛍光体含有ポリマー粒子の用途に応じて適宜選択することができ、0.001質量%〜10質量%であることが好ましく、0.01質量%〜5質量%であることがより好ましく、0.1質量%〜3質量%であることが更に好ましい。
無機蛍光体含有ポリマー粒子中の無機蛍光体の含有率は、熱分析により測定された値を指す。熱分析では、熱分析装置として、TG/DTA同時測定装置(例えば、株式会社島津製作所製、商品名:DTG−60H)を用いる。無機蛍光体含有ポリマー粒子(波長変換材料)を、25℃から700℃まで、昇温速度10℃/min、空気流量50ml/minで測定し、測定初期(25℃)の無機蛍光体含有ポリマー粒子(波長変換材料)のサンプル質量と、700℃のときのサンプル質量から、波長変換材料中の無機蛍光体の含有率を算出する。
波長変換材料中の無機蛍光体の含有率
=サンプル質量(700℃)/サンプル質量(25℃)×100
無機蛍光体含有ポリマー粒子の体積平均粒子径は、無機蛍光体含有ポリマー粒子の用途に応じて適宜選択することができる。無機蛍光体含有ポリマー粒子を波長変換材料として用いる場合、光利用効率向上の観点から、無機蛍光体含有ポリマー粒子の体積粒子径は、1μm〜1000μmであることが好ましく、5μm〜300μmであることがより好ましく、10μm〜200μmであることが更に好ましく、50μm〜150μmであることが特に好ましい。
無機蛍光体含有ポリマー粒子の体積平均粒子径Dに対する、無機蛍光体の体積平均粒子径dの比率(d/D)は、無機蛍光体含有ポリマー粒子の用途に応じて適宜選択することができ、0.005〜20であることが好ましく、0.05〜10であることがより好ましく、0.5〜5であることが更に好ましい。
無機蛍光体含有ポリマー粒子は、太陽電池用波長変換材料として好適に用いることができ、薄膜多結晶シリコン太陽電池、薄膜化合物半導体太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池等の太陽電池モジュールに利用することができる。
<太陽電池モジュール>
一般に、シリコン系太陽電池では、太陽光のうち400nmよりも短波長、1200nmよりも長波長の光が有効に利用されず、太陽光エネルギーのうち約56%がこのスペクトルミスマッチにより発電に寄与しない。本発明では、ポリマー粒子の中に、耐光性に優れる無機蛍光体を封じ込める。このような形態の無機蛍光体含有ポリマー粒子を波長変換材料として用いることにより、入射した太陽光が無機蛍光体によって散乱するのを抑え、入射した太陽光を太陽電池セルへ効率良く導入させ、且つ安定的に太陽光を利用することにより、スペクトルミスマッチを克服しようというものである。
太陽電池モジュールは、反射防止膜、保護ガラス、封止材、太陽電池セル、バックフィルム、セル電極、タブ線等の必要部材から構成される。これらの部材の中で、光透過性を有する光透過性層としては、反射防止膜、保護ガラス、封止材、太陽電池セルのSiNx:H層及びSi層等が挙げられる。
上記で挙げられる光透過性層の積層順は、通常、太陽電池モジュールの受光面から順に、必要により形成される反射防止膜、保護ガラス、封止材、太陽電池セルのSiNx:H層、Si層となる。
無機蛍光体含有ポリマー粒子(以降「波長変換材料」と称する場合がある)は、光が太陽電池セルに到達するまでの経路中に、設置されていればよい。具体的には、太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、少なくとも1層の光透過性層と、を有し、前記太陽電池セルの受光面側に配置された光透過性層のいずれか1層が、前記無機蛍光体含有ポリマー粒子を含有すればよい。
光透過性層に波長変換材料を含有させる方法としては、保護ガラス又は封止材の材料に波長変換材料を混合する方法、適当な溶媒に波長変換材料を配合して所望の箇所に塗布する方法等が考えられる。太陽電池セルにおける太陽光の吸収を妨げず、波長変換材料の機能を損なわない方法であれば、いずれの方法であってもよい。封止材に波長変換材料を混合して用いる方法は、製造方法を簡素化できる観点で優れている。
本発明の波長変換材料を封止材中に設置する場合には、あらゆる角度から入り込む外部光を反射損失少なく、効率良く太陽電池セル内に導入するために、波長変換材料が含有される光透過性層(「波長変換層」と称する)の屈折率が、該波長変換層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、保護ガラス等)の屈折率より高く、且つ波長変換層よりも光入射から遠い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」ともいう)及びSi層〕等の屈折率よりも低くすることが好ましい。
封止材としては、エチレン−酢酸ビニル樹脂等を用いることができる。封止材に対する無機蛍光体の含有率は、無機蛍光体の種類等に応じて適宜選択することができ、0.00001質量%〜1質量%であることが好ましく、0.0001質量%〜0.1質量%であることがより好ましく、0.001質量%〜0.01質量%であることが更に好ましい。
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1−1]
<無機蛍光体の表面改質>
体積平均粒子径が3.1μmの無機蛍光体(BaMgAl1627:Eu,Mn)5gをトルエン50gに分散させ、攪拌しながらシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング株式会社製、商品名:SZ6030)を0.05g投入した。室温(25℃)にて1時間攪拌した後濾別し、得られた固形分を110℃に設定した防爆オーブンにて1時間加熱処理することで、表面改質された無機蛍光体を5.05g得た。
<無機蛍光体含有ポリマー粒子の作製>
上記で得られた表面改質された無機蛍光体を0.05g、メタクリル酸メチルを95g、エチレングリコールジメタクリレートを5g、熱ラジカル重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.5g、それぞれ量り取って200mlスクリュー管に入れ、ミックスローターを用いて回転数100min−1で1時間混合し、混合液を調製した。冷却管を付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1.69質量%溶液59.1gを加え、攪拌した。これに先に調製した混合液を加え、これを攪拌翼回転数350min−1で攪拌しながら、50℃に加熱し、4時間反応させ、懸濁液を得た。
この懸濁液をレーザー回折散乱粒度分布測定装置(Beckman Coulter社製、商品名:LS13320)を用い、ポンプスピード50%、無機蛍光体含有ポリマー粒子の屈折率1.5、水の屈折率1.33として、体積平均粒子径を測定したところ、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、懸濁重合による無機蛍光体含有ポリマー粒子(波長変換材料)を得た。
<蛍光励起スペクトルの測定>
得られた無機蛍光体含有ポリマー粒子について、分光蛍光光度計(株式会社日立製作所製、商品名:F−4500)により、蛍光波長:516nmにおける励起スペクトルを測定した。この励起スペクトルを比較例1−1とともに図1に示す。
[比較例1−1]
表面改質を行っていない無機蛍光体を使用した以外は、実施例1−1の<無機蛍光体含有ポリマー粒子の作製>と同様の方法で、比較の無機蛍光体含有ポリマー粒子を得た。得られた比較の無機蛍光体含有ポリマー粒子について、実施例1−1と同様の方法で、<蛍光励起スペクトルの測定>を行った。
図1に示すように、無機蛍光体を表面改質した実施例1−1では、比較例1−1に比べ、発光強度が大きいことが確かめられた。これは、実施例1−1が比較例1−1に比べて、多くの無機蛍光体をポリマー粒子に含有しているためであると考えられる。
[実施例2−1]
<無機蛍光体含有ポリマー粒子の作製>
実施例1−1で得られた表面改質された無機蛍光体を0.05g、メタクリル酸メチルを65g、エチレングリコールジメタクリレートを5g、ジシクロペンタニルメタクリレートを30g、熱ラジカル重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.5g、それぞれ量り取って200mlスクリュー管に入れ、ミックスローターを用いて回転数100min−1で1時間混合し、混合液を調製した。冷却管を付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1.69質量%溶液59.1gを加え、攪拌した。これに先に調製した混合液を加え、これを攪拌翼回転数350min−1で攪拌しながら、50℃に加熱し、4時間反応させ、懸濁液を得た。
この懸濁液をレーザー回折散乱粒度分布測定装置(Beckman Coulter社製、商品名:LS13320)を用い、ポンプスピード50%、無機蛍光体含有ポリマー粒子の屈折率1.5、水の屈折率1.33として、体積平均粒子径を測定したところ、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、懸濁重合による無機蛍光体含有ポリマー粒子(波長変換材料)を得た。
<蛍光励起スペクトルの測定>
得られた無機蛍光体含有ポリマー粒子について、実施例1−1と同様の方法で、励起スペクトルを測定した。この励起スペクトルを実施例2−2及び実施例2−3とともに図2に示す。
<無機蛍光体を含有するポリマー粒子の個数測定>
得られた無機蛍光体含有ポリマー粒子に、ハンディーUVランプ(アズワン株式会社製、商品名:SLUV−4)を用いて、365nmの波長の光を照射し、光学顕微鏡にて発光している無機蛍光体含有ポリマー粒子の個数を測定した。100個の無機蛍光体含有ポリマー粒子を観察した結果を表1に示す。
[実施例2−2]
実施例2−1の<無機蛍光体含有ポリマー粒子の作製>において、ジシクロペンタニルメタクリレートのかわりにジシクロペンテニルアクリレートを30g添加した以外は同様の方法で、無機蛍光体含有ポリマー粒子を得た。得られた無機蛍光体含有ポリマー粒子について、実施例2−1と同様の方法で、<蛍光励起スペクトルの測定>及び<無機蛍光体を含有しているポリマー粒子の個数測定>を行った。
[実施例2−3]
実施例2−1の<無機蛍光体含有ポリマー粒子の作製>において、メタクリル酸メチルを95gとし、ジシクロペンタニルメタクリレートを添加しない以外は同様の方法で、無機蛍光体含有ポリマー粒子を得た。得られた無機蛍光体含有ポリマー粒子について、実施例2−1と同様の方法で、<蛍光励起スペクトルの測定>及び<無機蛍光体を含有しているポリマー粒子の個数測定>を行った。
図2に示すように、ビニル化合物として前記一般式(I−1)及び(I−2)の少なくとも一方で表される構造を有する化合物を用いる実施例2−1及び2−2では、実施例2−3に比べ、発光強度が大きいことが確かめられた。また、表1から、実施例2−1及び2−2では、実施例2−3に比べ無機蛍光体を含有するポリマー粒子が多いことが確かめられた。したがって、実施例2−1及び2−2では、実施例2−3に比べ、多くの無機蛍光体をポリマー粒子に含有しているために、発光強度が大きくなっているものと考えられる。
[実施例3−1]
<無機蛍光体含有ポリマー粒子の作製>
実施例1−1で得られた表面改質された無機蛍光体を0.05g、メタクリル酸メチルを95g、エチレングリコールジメタクリレートを5g、熱ラジカル重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.5g、それぞれ量り取って200mlスクリュー管に入れ、ミックスローターを用いて回転数100min−1で1時間混合し、混合液を調製した。冷却管を付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1.69質量%溶液59.1gを加え、攪拌した。これに、先に調製した混合液を加え、これを攪拌翼回転数350min−1で攪拌しながら、50℃に加熱し、4時間反応させ、懸濁液を得た。
この懸濁液をレーザー回折散乱粒度分布測定装置(Beckman Coulter社製、商品名:LS13320)を用い、ポンプスピード50%、無機蛍光体含有ポリマー粒子の屈折率1.5、水の屈折率1.33として、体積平均粒子径を測定したところ、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、懸濁重合による無機蛍光体含有ポリマー粒子(波長変換材料)を得た。
<耐光性試験>
耐光性試験機として、7.5kWスーパーキセノンウェザーメーター(スガ試験機株式会社製、商品名:SX75)を用い、放射照度180W/m(照射光波長:300nm〜400nm)にて、波長変換材料を光曝露した。試験前と試験後(72時間後)の波長変換材料に、アズワン株式会社製ハンディーUVランプ、商品名:SLUV−4を用いて、365nmの波長の光を照射し、発光の有無を観察した。
<樹脂組成物の調製>
透明材料(封止材)として東ソー株式会社製のエチレン−酢酸ビニル樹脂、商品名:ウルトラセン634(「ウルトラセン」は登録商標)の100g、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、ルペロックス101(「ルペロックス」は登録商標)の1.5g、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の0.5g、及び上記波長変換材料の1.0gからなる混合物を100℃に調整したロールミキサで混練し、樹脂組成物を得た。
<波長変換封止材シートの作製>
上記で得られた樹脂組成物を約30g、離型シートに挟み、厚さ0.6mmのステンレス製スペーサーを用い、熱板を80℃に調整したプレスを用いてシート状にし、波長変換封止材シートを得た。
<裏面用封止材シートの作製>
上記<樹脂組成物の調製>において、波長変換材料を含まない以外は同様にして、裏面用樹脂組成物を調製した。上記波長変換封止材シートの作製において、樹脂組成物の代わりに裏面用樹脂組成物を用いた以外は同様の方法で、裏面用封止材シートを作製した。
<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、上記波長変換封止材シートを載せ、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(FerroTec China社製、商品名:SC156R200K1820)を受光面が下になるように載せ、さらに裏面用封止材シート、バックフィルムとしてポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡績株式会社製、商品名:A−4300)を載せ、真空ラミネータを用いて、熱板150℃、真空10分、加圧15分の条件でラミネートして、波長変換型太陽電池モジュールを作製した。
<太陽電池特性の評価>
擬似太陽光線として、ソーラーシミュレータ(株式会社ワコム電創製、商品名:WXS−155S−10、AM1.5G)を用い、電流電圧特性をI−Vカーブトレーサー(英弘精機株式会社製、商品名:MP−160)を用いて、JIS C 8914に準拠して、モジュール封止前の太陽電池セルの状態の短絡電流密度Jsc(セル)と、モジュール封止後の短絡電流密度Jsc(モジュール)とを、それぞれ測定し、その差(ΔJsc=Jsc(モジュール)−Jsc(セル))を算出して評価した。その結果、ΔJscは0.5mA/cmであった。
<評価用検体の作製>
上記で得られた波長変換封止材シートをガラス板の上に置き、その上にガラス板を載せ、太陽電池用真空加圧ラミネータ(株式会社エヌ・ピー・シー、商品名:LM−50x50−S)を用い、熱板150℃、真空10分、加圧15分の条件でラミネートし、評価用検体を作製した。
<評価用検体のヘーズ測定>
上記で得られた評価用検体のヘーズ(曇り度)を、濁度計(日本電色工業株式会社製、商品名:NDH5000)を用いて、JIS K 7105に準拠して測定したところ、ヘーズは0.6%であった。
[比較例3−1]
実施例3−1の<無機蛍光体含有ポリマー粒子の作製>において、表面改質された無機蛍光体を用いたところを、蛍光体である希土類錯体Eu(TTA)Phenとし、以下同様の手順及び方法で、波長変換材料の耐光性評価を行った。
[比較例3−2]
実施例3−1の<樹脂組成物の調製>において、実施例3−1の波長変換材料を1.0g用いたところを、表面改質していない無機蛍光体(BaMgAl1627:Eu,Mn)0.0005gとし、以下同様の手順及び方法で、<太陽電池特性の評価>及び<評価用検体のヘーズ測定>を行った。
[比較例3−3]
実施例3−1の<樹脂組成物の調製>において、波長変換材料を1.0g用いたところを、表面改質していない無機蛍光体(BaMgAl1627:Eu,Mn)0.05gとし、以下同様の手順及び方法で、<太陽電池特性の評価>及び<評価用検体のヘーズ測定>を行った。
表2に示すように、無機蛍光体を用いた波長変換材料では、希土類錯体を用いた波長変換材料に比べ、耐光性が高いことが確かめられた。また、表3に示すように、透明材料中に無機蛍光体を含有するポリマー粒子を封止材シート中に分散させることで、無機蛍光体を直接分散させたシートと比較し、ヘーズが抑えられ、高いモジュール効果が得られることが確かめられた。
[実施例4−1]
<無機蛍光体の表面改質>
体積平均粒子径が2.3μm、密度3.8g/cmの無機蛍光体(BaMgAl1627:Eu,Mn)5gをトルエン50gに分散させ、攪拌しながら東レ・ダウコーニング株式会社製シランカップリング剤、商品名:SZ6030(3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン)を0.05g投入した。室温(25℃)にて1時間攪拌した後濾別し、得られた固形分を110℃に設定したオーブンにて1時間加熱処理することで、表面改質された無機蛍光体を得た。
<無機蛍光体含有ポリマー粒子の作製>
上記で得られた表面改質された無機蛍光体(BaMgAl1627:Eu,Mn)を0.43g、メタクリル酸メチル(粘度(25℃):0.44mPa・s)の27.86g、ジシクロペンテニルアクリレート(粘度(25℃):10.63mPa・s、FA−511AS、日立化成株式会社製)を12.86g、エチレングリコールジメタクリレート(粘度(25℃):2.98mPa・s、FA−121M、日立化成株式会社製)を2.14g、及び熱ラジカル重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.21g、スクリュー管に秤取した後、ミックスローターを用いて回転数100min−1で1時間混合し、混合液を調製した。
上記で得られた混合液を、ポリビニルアルコール(K型ゴーセノールKH−20、日本合成化学工業株式会社製)を0.43g溶解させた純水300g中に、攪拌羽根にて回転数350min−1で攪拌した状態で投入した。室温(25℃)にて窒素バブリングした後、窒素気流下、50℃に昇温後、4時間この温度で重合した。その後、残存するラジカル重合開始剤を消失させる為に、さらに、80℃に昇温し、2時間攪拌し反応を完結させて、室温(25℃)に戻した。生成物を濾別し、純水で充分に洗浄した後、60℃で乾燥して、無機蛍光体含有ポリマー粒子(波長変換材料)を得た。
<耐光性試験>
実施例3−1と同様の方法で、上記波長変換材料について耐光試験を行った。
<熱分析>
熱分析装置として、TG/DTA同時測定装置(株式会社島津製作所製、商品名:DTG−60H)を用い、室温(25℃)から700℃まで、昇温速度10℃/min、空気流量50ml/minで測定した。
測定初期の無機蛍光体含有ポリマー粒子(波長変換材料)のサンプル質量と、700℃の時のサンプル質量から、波長変換材料中の無機蛍光体の含有率(波長変換材料中の無機蛍光体の含有率=サンプル質量(700℃)/サンプル質量(25℃)×100)を評価した。
<蛍光励起スペクトルの測定>
得られた無機蛍光体含有ポリマー粒子について、実施例1−1と同様の方法で、励起スペクトルを測定した。図3に、実施例4−2とともに得られた波長変換材料の励起スペクトルを示した。
<樹脂組成物の調製>
透明材料(封止材)として東ソー株式会社製のエチレン−酢酸ビニル樹脂、商品名:ウルトラセン634(「ウルトラセン」は登録商標)の100g、アルケマ吉富株式会社製の有機過酸化物である熱ラジカル重合開始剤、ルペロックス101(2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、「ルペロックス」は登録商標)の1.5g、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(3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン)の0.5g、及び上記波長変換材料の1.0gからなる混合物を100℃に調整したロールミキサで混練し、樹脂組成物を得た。
<波長変換封止材シートの作製>
上記で得られた樹脂組成物を約30g、離型シートに挟み、厚さ0.6mmのステンレス製スペーサーを用い、熱板を80℃に調整したプレスを用い、シート状にし、波長変換封止材シートを得た。
<裏面用封止材シートの作製>
上記<樹脂組成物の調製>において、波長変換材料を含まない以外は同様にして、裏面用樹脂組成物を調製した。上記波長変換封止材シートの作製において、樹脂組成物の代わりに裏面用樹脂組成物を用いた以外は同様の方法で、裏面用封止材シートを作製した。
<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太陽電池用熱強化硝子(旭硝子株式会社製)の上に、上記波長変換封止材シートを載せ、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を受光面が下になるように載せ、さらに裏面用封止材シート、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、真空ラミネータを用いて、熱板150℃、真空10分、加圧15分の条件でラミネートして、波長変換型太陽電池モジュールを作製した。
<太陽電池特性の評価>
実施例3−1と同様の方法で、上記波長変換型太陽電池モジュールについて、太陽電池特性の評価を行った。その結果、ΔJscは0.5mA/cmであった。
[比較例4−1]
実施例4−1の<無機蛍光体含有ポリマー粒子の作製>において、実施例4−1の表面改質された無機蛍光体を用いたところを、蛍光体である希土類錯体Eu(TTA)Phen〔(1,10−フェナントロリン)トリス[4,4,4−トリフルオロ−1−(2−チエニル)−1,3−ブタンジオナト]ユウロピウム(III)〕とし、以下同様の手順及び方法で、波長変換材料の耐光性評価を行った。
[実施例4−2]
実施例4−1の<無機蛍光体含有ポリマー粒子の作製>において、メタクリル酸メチル(粘度(25℃):0.44mPa・s)を27.86g、ジシクロペンテニルアクリレート(粘度(25℃):10.63mPa・s、FA−511AS、日立化成株式会社製)を12.86g、エチレングリコールジメタクリレート(粘度(25℃):2.98mPa・s、FA−121M、日立化成株式会社製)を2.14g用いたところを、メタクリル酸メチル(粘度(25℃):0.44mPa・s)を40.29g、ペンタメチルピペリジルメタクリレート(粘度(25℃):10.80mPa・s、FA−711MM、日立化成株式会社製)を0.42g、エチレングリコールジメタクリレート(粘度(25℃):2.98mPa・s、FA−121M、日立化成株式会社製)を2.14gとし、以下同様の手順及び方法で、<耐光性試験>、<熱分析>、<蛍光励起スペクトルの測定>及び<太陽電池特性の評価>を実施した。

*1 ビニル化合物の全量を100質量部とした。
表4に示したように、無機蛍光体を用いた波長変換材料では、希土類錯体を用いた波長変換材料に比べ、耐光性が高いことが確かめられた。また、表5に示したように、粘度が5mPa・s〜30mPa・sのビニル化合物を、総ビニル化合物中10質量%以上含有することで、懸濁重合により透明材料中に取り込まれる無機蛍光体の量が増加し、高いモジュール効果が得られることが確かめられた。
[実施例5−1]
<無機蛍光体(YS:Eu)の表面改質>
体積平均粒子径が1.8μm、比重5.1の無機蛍光体(YS:Eu)5gをトルエン50gに分散させ、攪拌しながら表面処理剤として反応性置換基であるアクリロイル基を有するシリコーンオリゴマー(商品名KR−513、信越化学工業株式会社製)を0.05g投入した。室温(25℃)にて1時間攪拌した後濾別し、得られた固形分を110℃に設定したオーブンにて1時間加熱処理することで、表面改質された無機蛍光体を得た。
<無機蛍光体含有ポリマー粒子の作製>
上記で得られた表面改質された無機蛍光体(YS:Eu)を0.43g、メタクリル酸メチルを27.86g、ジシクロペンテニルアクリレート(FA−511AS、日立化成株式会社製)を12.86g、エチレングリコールジメタクリレート(FA−121M、日立化成株式会社製)を2.14g、熱ラジカル重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.21g、スクリュー管に秤取した後、ミックスローターを用いて回転数100min−1で1時間混合し、混合液を調製した。
上記で得られた混合液を、ポリビニルアルコール(K型ゴーセノールKH−20、日本合成化学工業株式会社製)を0.43g溶解させた純水300g中に、攪拌羽根にて回転数350min−1で攪拌した状態で投入した。室温(25℃)にて窒素バブリングした後、窒素気流下、50℃に昇温後、4時間この温度で重合した。その後、残存するラジカル重合開始剤を消失させる為に、さらに、80℃に昇温し、2時間攪拌し反応を完結させて、室温(25℃)に戻した。生成物を濾別し、純水で充分に洗浄した後、60℃で乾燥して、無機蛍光体含有ポリマー粒子(波長変換材料)を得た。
<蛍光励起スペクトルの測定>
得られた無機蛍光体含有ポリマー粒子について、分光蛍光光度計(F−4500、株式会社日立製作所製)を用いて、無機蛍光体としてYS:Euを使用した場合は、蛍光波長:626nmにおける励起スペクトルを、また、無機蛍光体としてLaS:Euを使用した場合は蛍光波長:624nmにおける励起スペクトルを、それぞれ測定した。
図4に、実施例5−1、5−3及び5−4で得られた波長変換材料の励起スペクトルを、図5に実施例5−2及び5−5で得られた波長変換材料の励起スペクトルを示した。
<耐光性試験>
実施例3−1と同様の方法で、上記波長変換材料について耐光試験を行った。
<熱分析>
実施例4−1と同様の方法で、波長変換材料中の無機蛍光体濃度(波長変換材料中の無機蛍光体濃度=サンプル質量(700℃)/サンプル質量(25℃)×100)を評価した。
<樹脂組成物の調製>
透明材料(封止材)として東ソー株式会社製のエチレン−酢酸ビニル樹脂、商品名:ウルトラセン634(「ウルトラセン」は登録商標)の100g、アルケマ吉富株式会社製の有機過酸化物である熱ラジカル重合開始剤、ルペロックス101(2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、「ルペロックス」は登録商標)の1.5g、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(3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン)の0.5g、及び上記波長変換材料の1.0gからなる混合物を100℃に調整したロールミキサで混練し、樹脂組成物を得た。
<波長変換封止材シートの作製>
上記で得られた樹脂組成物を約30g、離型シートに挟み、厚さ0.6mmのステンレス製スペーサーを用い、熱板を80℃に調整したプレスを用いてシート状にし、波長変換封止材シートを得た。
<裏面用封止材シートの作製>
上記<樹脂組成物の調製>において、波長変換材料を含まない以外は同様にして、裏面用樹脂組成物を調製した。上記波長変換封止材シートの作製において、樹脂組成物の代わりに裏面用樹脂組成物を用いた以外は同様の方法で、裏面用封止材シートを作製した。
<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太陽電池用熱強化硝子(旭硝子株式会社製)の上に、上記波長変換封止材シートを載せ、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を受光面が下になるように載せ、さらに裏面用封止材シート、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、真空ラミネータを用いて、熱板150℃、真空10分、加圧15分の条件でラミネートして、波長変換型太陽電池モジュールを作製した。
<太陽電池特性の評価>
実施例3−1と同様の方法で、上記波長変換型太陽電池モジュールについて、太陽電池特性の評価を行った。その結果、ΔJscは0.5mA/cmであった。
<評価用検体の作製>
実施例3−1と同様の方法で、但し、上記で得られた波長変換封止材シートに代えて、評価用検体を作製した。
<評価用検体のヘーズ測定>
実施例3−1と同様の方法で、上記で得られた評価用検体のヘーズを測定したところ、ヘーズは0.6%であった。
[実施例5−2]
実施例5−1の<無機蛍光体(YS:Eu)の表面改質>において、無機蛍光体としてLaS:Euを用い、以下同様の手順及び方法で、波長変換材料を作製し評価した。
[比較例5−1]
実施例5−1の<無機蛍光体含有ポリマー粒子の作製>において、実施例5−1の表面改質された無機蛍光体のところを、蛍光体である希土類錯体Eu(TTA)Phen〔(1,10−フェナントロリン)トリス[4,4,4−トリフルオロ−1−(2−チエニル)−1,3−ブタンジオナト]ユウロピウム(III)〕とし、以下同様の手順及び方法で、波長変換材料の耐光性評価を行った。
[実施例5−3]
実施例5−1の<無機蛍光体(YS:Eu)の表面改質>において、表面処理剤として3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(SZ−6030、東レ・ダウコーニング株式会社製)を用い、以下同様の手順及び方法で、波長変換材料を作製し評価した。
表6に示したように、無機蛍光体を用いた波長変換材料では、希土類錯体を用いた波長変換材料に比べ、耐光性が高いことが確かめられた。また、表7に示したように反応性置換基を有するシリコーンオリゴマーで表面改質された無機蛍光体を懸濁重合して得られた波長変換材料は、ポリマー粒子中への無機蛍光体の取り込み量が増加し、更に、図4及び5に示したように発光強度が向上し、更に、表8に示したように、高いモジュール効果が得られることが確かめられ、散乱の指標となるヘーズ(曇り度)が低く良好であった。
なお、日本出願2012−063499、2012−063500、2012−174900、2012−174903及び2012-182280の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (19)

  1. 表面処理剤により表面改質された無機蛍光体と、透明材料と、を含み、前記透明材料がビニル化合物の重合体であるビニル樹脂を含み、前記ビニル化合物が2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドリキシプロピルメタクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ペンタメチルピペリジルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート及びジシクロペンテニルアクリレートからなる群より選択される少なくとも1種を、前記ビニル化合物の総量中10質量%以上含有する、無機蛍光体含有ポリマー粒子。
  2. 前記表面処理剤が、カップリング剤である、請求項1に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
  3. 前記カップリング剤が、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤及びアルミネートカップリング剤からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項2に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
  4. 前記表面処理剤が、反応性置換基を有するシリコーンオリゴマーを含む、請求項1に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
  5. 前記透明ビニル樹脂が、(メタ)アクリル樹脂を含む、請求項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
  6. 前記ビニル化合物が、5mPa・s〜30mPa・sの粘度(25℃)を有するビニル化合物を含有する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
  7. 前記ビニル化合物が、脂環式構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体を含む、請求項〜請求項のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
  8. 前記ビニル化合物が、下記一般式(I−1)で表される構造を有する化合物及び(I−2)で表される構造を有する化合物の少なくとも一方を含む、請求項〜請求項のいずれか1項に無機蛍光体含有ポリマー粒子。


    〔式(I−1)及び(I−2)中、R及びRは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。RとRは互いに連結して環を形成していてもよい。〕
  9. 前記ビニル化合物が、下記式(1)で表される構造を有する化合物及び(2)で表される構造を有する化合物の少なくとも一方を含む、請求項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。

  10. 前記ビニル化合物が、下記一般式(II)で表される(メタ)アクリル酸エステル化合物から選択される少なくとも1種を含む、請求項又は請求項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。


    〔一般式(II)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Xは炭素数1〜5のアルキレン基を示し、Rは、Rは、下記式(1)又は(2)を示し、nは0〜10の整数である。〕

  11. 前記ビニル化合物が、2官能以上のビニル化合物を含む、請求項〜請求項10のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
  12. 前記無機蛍光体と前記ビニル化合物とを含有する組成物の乳化重合物又は懸濁重合物である、請求項〜請求項11のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
  13. 前記無機蛍光体と前記ビニル化合物とを含有する組成物の塊状重合物の粉砕体である、請求項〜請求項11のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
  14. 前記無機蛍光体の含有率が、0.001質量%〜10質量%である、請求項1〜請求項13のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
  15. 体積平均粒子径が、1μm〜1000μmである、請求項1〜請求項14のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
  16. 太陽電池用波長変換材料である、請求項1〜請求項15のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子。
  17. 無機蛍光体を表面処理剤により表面改質する工程と、
    前記表面改質された無機蛍光体と、ビニル化合物と、ラジカル重合開始剤と、を含む組成物を調製する工程と、
    前記組成物をラジカル重合する工程と、
    を含む、請求項1〜請求項16のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子の製造方法。
  18. 前記ラジカル重合が懸濁重合であり、体積平均粒子径が10μm〜200μmの無機蛍光体含有ポリマー粒子を合成する、請求項17に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子の製造方法。
  19. 太陽電池セルと、少なくとも1層の光透過性層と、を有し、
    前記太陽電池セルの受光面側に配置された光透過性層のいずれか1層が、請求項1〜請求項16のいずれか1項に記載の無機蛍光体含有ポリマー粒子を含有する、太陽電池モジュール。
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