JP5935869B2 - Method for manufacturing spherical phosphor, method for manufacturing wavelength conversion type solar cell sealing material, and method for manufacturing solar cell module - Google Patents

Method for manufacturing spherical phosphor, method for manufacturing wavelength conversion type solar cell sealing material, and method for manufacturing solar cell module Download PDF

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Description

本発明は、球状蛍光体の製造方法、これを用いた波長変換型太陽電池封止材及びその製造方法、並びにこれを用いた太陽電池モジュール及びその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、発電に寄与しない波長域の光を発電に寄与する波長域の光に波長変換することにより発電効率を高くしうる太陽電池モジュール及びその製造方法、それに用いる球状蛍光体の製造方法、波長変換型太陽電池封止材及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a spherical phosphor, a wavelength conversion type solar cell encapsulant using the same, a method for producing the same, a solar cell module using the same, and a method for producing the same. More specifically, a solar cell module capable of increasing power generation efficiency by wavelength conversion of light in a wavelength region that does not contribute to power generation into light in a wavelength region that contributes to power generation, and a method for manufacturing the solar cell module, a method for manufacturing a spherical phosphor used therefor, The present invention relates to a wavelength conversion type solar cell encapsulant and a method for producing the same.

従来のシリコン結晶太陽電池モジュールは以下のような構成である。表面の保護ガラス(カバーガラスともいう)は耐衝撃性を重んじて強化ガラスが用いられており、封止材(通常、エチレンビニルアセテートコポリマーを主成分とする樹脂、充填材ともいう)との密着性をよくするために、片面はエンボス加工による凹凸模様が施されている。   The conventional silicon crystal solar cell module has the following configuration. The protective glass on the surface (also referred to as cover glass) is made of tempered glass with a focus on impact resistance, and is in close contact with the sealing material (usually referred to as a resin or filler mainly composed of ethylene vinyl acetate copolymer). In order to improve the properties, one side has an uneven pattern by embossing.

また、その凹凸模様は内側に形成されており、太陽電池モジュールの表面は平滑である。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、非特許文献1参照)。
蛍光物質(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または赤外域の光を波長変換することにより、発電に寄与しう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は、多数提案されている(例えば、特許文献1参照)。
Moreover, the uneven | corrugated pattern is formed inside, and the surface of a solar cell module is smooth. Moreover, the sealing material and back film for carrying out protection sealing of the photovoltaic cell and a tab wire are provided under the protective glass (for example, refer nonpatent literature 1).
A layer that emits light in the wavelength region that can contribute to power generation by converting the wavelength of ultraviolet or infrared light that does not contribute to power generation in the sunlight spectrum using a fluorescent substance (also referred to as a light emitting material) Many methods for providing the battery on the light receiving surface side have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、蛍光物質である希土類錯体を、封止材中に含有させる方法の提案がされている(例えば、特許文献2参照)。
また従来から、太陽電池用透明封止材として熱硬化性を付与したエチレン−酢酸ビニル共重合体が広く用いられている(例えば、特許文献3参照)。
In addition, a method for incorporating a rare earth complex, which is a fluorescent substance, in a sealing material has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
Conventionally, ethylene-vinyl acetate copolymers imparted with thermosetting properties have been widely used as transparent sealing materials for solar cells (see, for example, Patent Document 3).

特開2000−328053号公報JP 2000-328053 A 特開2006−303033号公報JP 2006-303033 A 特開2003−51605号公報JP 2003-51605 A

濱川圭弘編「太陽光発電」―最新の技術とシステム―、2000年、株式会社シーエムシーYasuhiro Sasakawa, “Solar Power Generation”-Latest Technology and System, 2000, CMC Corporation

特許文献1にある、発電に寄与しない光を発電に寄与しうる波長域の光に波長変換する波長変換層には蛍光物質が含有されている。この蛍光物質は一般的に形状が大きいため、蛍光物質を含有する波長変換層を介すると太陽光は太陽電池セルまで十分届かず、発電に寄与しない光の割合が増加する。その結果、波長変換層により紫外域の光を可視域の光に変換しても、入射した太陽光に対する発電される電力の割合(発電効率)が予測したほどに向上しないという課題がある。   The wavelength conversion layer in Patent Document 1 that converts the wavelength of light that does not contribute to power generation into light in a wavelength range that can contribute to power generation contains a fluorescent material. Since this fluorescent substance is generally large in shape, sunlight does not reach the solar cells sufficiently through the wavelength conversion layer containing the fluorescent substance, and the proportion of light that does not contribute to power generation increases. As a result, there is a problem that even if the light in the ultraviolet region is converted into light in the visible region by the wavelength conversion layer, the ratio of the electric power generated with respect to the incident sunlight (power generation efficiency) is not improved as predicted.

また、特許文献3に記載の方法では、希土類錯体は、封止材として広く用いられているエチレンビニルアセテート(EVA)と共に加水分解しやすく、たちまち劣化してしまい、波長変換能が喪失する。また、希土類錯体はEVA中で凝集しやすく、生成した凝集体が励起波長光を散乱させ、太陽電池セルまで光が十分に到達しなくなるという問題がある。   In the method described in Patent Document 3, the rare earth complex is easily hydrolyzed together with ethylene vinyl acetate (EVA), which is widely used as a sealing material, and is quickly deteriorated, so that the wavelength conversion ability is lost. In addition, rare earth complexes tend to aggregate in EVA, and the generated aggregates scatter excitation wavelength light, which causes a problem that light does not reach the solar cells sufficiently.

本発明は上記のような問題を改善しようとするもので、太陽電池モジュールにおける光利用効率を向上させ、発電効率を安定的に向上させることを可能にする球状蛍光体の製造方法、これを用いた波長変換型太陽電池封止材及びその製造方法、並びにこれを用いた太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することを課題とする。   The present invention is intended to ameliorate the above-described problems, and a method for producing a spherical phosphor that makes it possible to improve light utilization efficiency in a solar cell module and stably improve power generation efficiency. It is an object of the present invention to provide a wavelength conversion type solar cell sealing material and a method for manufacturing the same, a solar cell module using the same, and a method for manufacturing the solar cell module.

本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、蛍光物質、透明材料、及びラジカル捕捉剤を含有する球状蛍光体を用いることにより、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するとともに、耐湿性及び耐熱性に優れ、分散性が良く且つ入射した太陽光を蛍光物質が散乱させることなく、太陽電池セルへ効率よく導入できることを見出し、本発明を完成するに至った。さらに、蛍光物質として希土類金属錯体を用いる場合に、蛍光物質の湿度に対する耐性を、より向上することができる。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have used a spherical phosphor containing a fluorescent substance, a transparent material, and a radical scavenger, so that light that does not contribute to solar power generation among incident sunlight. Is converted into a wavelength that contributes to power generation, is excellent in moisture resistance and heat resistance, has good dispersibility, and can be efficiently introduced into a solar battery cell without scattering of incident sunlight. It came to complete. Furthermore, when a rare earth metal complex is used as the fluorescent material, the humidity resistance of the fluorescent material can be further improved.

すなわち、本発明は以下の通りである。
(1)蛍光物質、透明材料としてのビニル化合物、ラジカル捕捉剤及びラジカル開始剤を含有する組成物を重合し、前記ラジカル開始剤を消失させる、球状蛍光体の製造方法。
(2)前記蛍光物質が、有機蛍光体または希土類金属錯体である前記(1)に記載の球状蛍光体の製造方法。
(3)前記蛍光物質が、希土類金属錯体である前記(1)または(2)に記載の球状蛍光体の製造方法。
(4)前記蛍光物質が、ユーロピウム錯体である前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の球状蛍光体の製造方法。
(5)前記透明材料が、透明(メタ)アクリル樹脂である前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の球状蛍光体の製造方法。
(6)前記透明材料の屈折率が、前記蛍光物質よりも低く、1.4以上である前記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の球状蛍光体の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
(1) A method for producing a spherical phosphor, wherein a composition containing a fluorescent substance, a vinyl compound as a transparent material, a radical scavenger and a radical initiator is polymerized to eliminate the radical initiator.
(2) The method for producing a spherical phosphor according to (1), wherein the phosphor is an organic phosphor or a rare earth metal complex.
(3) The method for producing a spherical phosphor according to (1) or (2), wherein the phosphor is a rare earth metal complex.
(4) The method for producing a spherical phosphor according to any one of (1) to (3), wherein the fluorescent substance is a europium complex.
(5) The method for producing a spherical phosphor according to any one of (1) to (4), wherein the transparent material is a transparent (meth) acrylic resin.
(6) The method for producing a spherical phosphor according to any one of (1) to (5), wherein the refractive index of the transparent material is lower than that of the phosphor and is 1.4 or more.

(7)前記蛍光物質が溶解または分散されたビニルモノマー組成物の、乳化重合または懸濁重合により得られる球状樹脂粒子である前記(1)〜(6)のいずれか1項に記載の球状蛍光体の製造方法。
(8)前記蛍光物質が溶解または分散されたビニルモノマー組成物の、懸濁重合により得られる球状樹脂粒子である前記(1)〜(7)のいずれか1項に記載の球状蛍光体の製造方法。
(7) The spherical fluorescence according to any one of (1) to (6), which is spherical resin particles obtained by emulsion polymerization or suspension polymerization of a vinyl monomer composition in which the fluorescent substance is dissolved or dispersed. Body manufacturing method.
(8) The production of the spherical phosphor according to any one of (1) to (7), which is spherical resin particles obtained by suspension polymerization of the vinyl monomer composition in which the fluorescent substance is dissolved or dispersed. Method.

(9)前記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の製造方法により得た球状蛍光体と、封止樹脂と、を含む光透過性の樹脂組成物層を備える波長変換型太陽電池封止材。
(10)前記樹脂組成物層中の前記球状蛍光体の含有率が、0.0001〜10質量パーセントである前記(9)に記載の波長変換型太陽電池封止材。
(11)前記樹脂組成物層以外の光透過性層をさらに備える前記(9)または(10)に記載の波長変換型太陽電池封止材。
(12)前記樹脂組成物層および前記樹脂組成物層以外の光透過性層からなるm個の層を備え、且つ、前記m個の層のそれぞれの屈折率を、光入射側から順にn、n、・・・、n(m−1)、nとした場合に、n≦n≦・・・≦n(m−1)≦nの関係を満たす前記(9)〜(11)のいずれか1項に記載の波長変換型太陽電池封止材。
(9) A wavelength-converting solar comprising a light-transmitting resin composition layer containing the spherical phosphor obtained by the manufacturing method according to any one of (1) to (8) and a sealing resin. Battery encapsulant.
(10) The wavelength conversion type solar cell sealing material according to (9), wherein the content of the spherical phosphor in the resin composition layer is 0.0001 to 10 mass percent.
(11) The wavelength conversion solar cell encapsulating material according to (9) or (10), further including a light transmissive layer other than the resin composition layer.
(12) m layers composed of the resin composition layer and a light transmitting layer other than the resin composition layer are provided, and the refractive indexes of the m layers are set to n 1 in order from the light incident side. , n 2, ···, n ( m-1), when the n m, n 1 ≦ n 2 ≦ ··· ≦ n (m-1) wherein satisfies the relationship ≦ n m (9) ~ The wavelength conversion type solar cell sealing material according to any one of (11).

(13)太陽電池セルと、前記太陽電池セルの受光面上に配置された前記(9)〜(12)のいずれか1項に記載の波長変換型太陽電池封止材と、を備える太陽電池モジュール。 (13) A solar battery comprising: a solar battery cell; and the wavelength conversion solar battery sealing material according to any one of (9) to (12) disposed on a light receiving surface of the solar battery cell. module.

(14)前記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の製造方法により球状蛍光体を製造する工程と、
前記球状蛍光体及びラジカル捕捉剤を封止樹脂に混合または分散させた樹脂組成物を調製する工程と、
前記樹脂組成物をシート状に形成し、光透過性の樹脂組成物層を作製する工程と、
を有する前記(9)〜(12)のいずれか1項に記載の波長変換型太陽電池封止材の製造方法。
(14) A step of producing a spherical phosphor by the production method according to any one of (1) to (8),
Preparing a resin composition in which the spherical phosphor and the radical scavenger are mixed or dispersed in a sealing resin;
Forming the resin composition into a sheet and producing a light-transmitting resin composition layer;
The manufacturing method of the wavelength conversion type solar cell sealing material of any one of said (9)-(12) which has this.

(15)前記(9)〜(12)のいずれか1項に記載の波長変換型太陽電池封止材を準備する工程と、
前記波長変換型太陽電池封止材を太陽電池セルの受光面側に配置する工程と、
を有する前記(13)に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
(15) A step of preparing the wavelength conversion solar cell sealing material according to any one of (9) to (12);
Arranging the wavelength conversion type solar cell encapsulant on the light receiving surface side of the solar cell; and
The manufacturing method of the solar cell module as described in said (13) which has these.

本発明によれば、太陽電池モジュールにおける光利用効率を向上させ、発電効率を安定的に向上させることを可能にする球状蛍光体の製造方法、これを用いた波長変換型太陽電池封止材及びその製造方法、並びにこれを用いた太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the spherical fluorescent substance which makes it possible to improve the light utilization efficiency in a solar cell module, and to improve a power generation efficiency stably, the wavelength conversion type solar cell sealing material using this, and The manufacturing method, a solar cell module using the same, and the manufacturing method thereof can be provided.

屈折率の異なる界面における光の屈折の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the refraction of light in the interface from which a refractive index differs. 屈折率の波長依存性の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the wavelength dependence of a refractive index. 本発明にかかる球状蛍光体と入射光の関係の一例を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining an example of the relationship between the spherical fluorescent substance concerning this invention, and incident light.

<球状蛍光体>
本発明の球状蛍光体は、蛍光物質、透明材料、及びラジカル捕捉剤を含有してなる。
前記球状蛍光体は、例えば、波長変換型太陽電池封止材を構成する波長変換性の樹脂組成物層に含有させて用いられる。例えば、シリコン結晶太陽電池では、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。本発明は、耐湿性、耐熱性に優れ、分散性が良く、濃度消光を抑制した特定の形状の蛍光体を用いることで、波長変換によって、効率よく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。さらに蛍光物質としての希土類金属錯体の利用効率を最大限に高め、実効的な発光効率を向上させようというものであり、これにより高価な希土類錯体を極僅かな量に抑え、発電に寄与することができる。
<Spherical phosphor>
The spherical phosphor of the present invention contains a fluorescent substance, a transparent material, and a radical scavenger.
For example, the spherical phosphor is used by being contained in a wavelength-convertible resin composition layer constituting a wavelength-converting solar cell sealing material. For example, in a silicon crystal solar cell, light having a shorter wavelength than 400 nm or longer than 1200 nm is not effectively used in sunlight, and about 56% of solar energy does not contribute to power generation due to this spectrum mismatch. By using phosphors having a specific shape with excellent moisture resistance, heat resistance, good dispersibility, and suppressed concentration quenching, the present invention uses sunlight efficiently and stably by wavelength conversion. , Trying to overcome the spectral mismatch. Furthermore, it is intended to maximize the utilization efficiency of rare earth metal complexes as fluorescent materials and improve the effective luminous efficiency, thereby limiting the amount of expensive rare earth complexes to a very small amount and contributing to power generation. Can do.

本発明においては、蛍光物質が母材としての透明材料に包含されつつ球体の形状となっている。このように蛍光物質が透明材料の球体に閉じ込められていることにより、蛍光物質の能力を最大限に発揮させうるものである。このことを、図面を参照しながら説明する。図1に示すように、光が高屈折媒質から低屈折媒質へ進むとき、この界面では、その相対的な屈折率に応じて、全反射が起こる。この現象を積極的に応用したものの代表的な例として、光ファイバー、光導波路、半導体レーザーなど各種光学機器がある。全反射が起こる条件は、下式で表される臨界角θcよりも入射角が大きいときに起こる。
θ = sin−1(n/n
In the present invention, the fluorescent substance is in the shape of a sphere while being included in a transparent material as a base material. Thus, since the fluorescent substance is confined in the sphere of the transparent material, the ability of the fluorescent substance can be maximized. This will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, when light travels from a high refractive medium to a low refractive medium, total reflection occurs at this interface according to its relative refractive index. Typical examples of the positive application of this phenomenon include optical devices such as optical fibers, optical waveguides, and semiconductor lasers. The condition for total reflection occurs when the incident angle is larger than the critical angle θc expressed by the following equation.
θ c = sin −1 (n 1 / n 2 )

一方、物質は固有の屈折率をもつが、これは進入する光の波長に対して依存性がある。媒質が透明材料の場合でも、進入光が長波長から短波長になるにしたがい屈折率が大きくなる。特に物質がある特定波長で吸収をもつとき、その波長近傍で屈折率が大きくなる。
さらに蛍光物質においては、吸収波長(励起波長)において基底状態から励起状態への遷移が起こり、基底状態に戻るときに蛍光(発光ともいう)として、エネルギーを放出する。すなわち、ある蛍光物質を透明材料に均一に混合することにより、屈折率の分布を、母材である透明材料(例えば、透明樹脂)よりも、特にその励起波長域において高めることができる。
On the other hand, a substance has an intrinsic refractive index, which is dependent on the wavelength of light entering. Even when the medium is a transparent material, the refractive index increases as the incoming light changes from a long wavelength to a short wavelength. In particular, when a substance has absorption at a specific wavelength, the refractive index increases near that wavelength.
Further, in a fluorescent substance, transition from a ground state to an excited state occurs at an absorption wavelength (excitation wavelength), and energy is released as fluorescence (also referred to as light emission) when returning to the ground state. That is, by uniformly mixing a certain fluorescent substance with a transparent material, the refractive index distribution can be enhanced particularly in the excitation wavelength region as compared with a transparent material (for example, a transparent resin) as a base material.

この様子を概念的に図2に示す。図中、実線は母材である透明樹脂の屈折率分布、破線は、これに蛍光物質を含有させたときの屈折率分布を表す。特に屈折率に関して、球体母材である透明材料、蛍光物質、さらに媒質(封止樹脂)を適宜選択することにより、図2のように球体内の屈折率を励起波長域では媒質(封止樹脂)よりも大きく、発光波長域では媒質(封止樹脂)よりも小さくしうる相互関係を得ることができる。   This state is conceptually shown in FIG. In the figure, the solid line represents the refractive index distribution of the transparent resin as the base material, and the broken line represents the refractive index distribution when the fluorescent material is contained therein. In particular, with respect to the refractive index, by appropriately selecting a transparent material that is a spherical base material, a fluorescent substance, and a medium (sealing resin), the refractive index inside the sphere is changed to a medium (sealing resin) in the excitation wavelength region as shown in FIG. ), Which can be smaller than the medium (sealing resin) in the emission wavelength region.

このような状況では、励起波長域において光は、高屈折率である球体内に進入しやすくなるが、球体内においては、球体外の封止樹脂の屈折率が低いために球体内全反射により球体外へ出にくくなり、球体内部で全反射を繰り返す。このため球体内に含有される蛍光物質は、励起光の利用効率が高くなると考えることができる。一方、発光波長域では、球体の屈折率と球体外に充填されている媒質(例えば、封止樹脂)との屈折率の差が大きくないため、光が球体外へ容易に放出されることになる。この様子を概念的に図3に示す。
このように蛍光物質を含有する粒子を球状に構成することにより、結果として、高価な蛍光物質を僅かな量で用いた場合でも、十分な量の波長変換された発光が得られることになる。
In such a situation, light easily enters the sphere having a high refractive index in the excitation wavelength range. However, in the sphere, the refractive index of the sealing resin outside the sphere is low, so that the total reflection by the sphere is caused. It becomes difficult to go outside the sphere, and total reflection is repeated inside the sphere. For this reason, it can be considered that the fluorescent substance contained in the sphere increases the use efficiency of excitation light. On the other hand, in the emission wavelength region, the difference between the refractive index of the sphere and the refractive index of the medium (for example, sealing resin) filled outside the sphere is not large, so that light is easily emitted outside the sphere. Become. This is conceptually shown in FIG.
By configuring the particles containing the fluorescent material into a spherical shape as described above, a sufficient amount of wavelength-converted light emission can be obtained even when an expensive fluorescent material is used in a small amount.

なお、蛍光物質は光散乱を引き起こしやすく、目的とする波長変換による発電効率の向上効果が十分に得られなくなってしまう場合がある。具体的には、蛍光物質は励起波長を吸収するため、励起波長域での屈折率も高くなり光散乱が起こりやすくなる。さらに蛍光物質が凝集した場合には、光散乱がさらに大きくなる。しかしながら、蛍光物質が透明材料(好ましくは、蛍光物質よりも低屈折率の透明材料)に内包されることにより、蛍光物質と封止樹脂との屈折率の差に起因する光散乱を効果的に抑制することができる。   Note that the fluorescent material is likely to cause light scattering, and the effect of improving the power generation efficiency by the intended wavelength conversion may not be obtained sufficiently. Specifically, since the fluorescent material absorbs the excitation wavelength, the refractive index in the excitation wavelength region becomes high and light scattering is likely to occur. Further, when the fluorescent material is aggregated, the light scattering is further increased. However, since the fluorescent material is encapsulated in a transparent material (preferably a transparent material having a lower refractive index than the fluorescent material), light scattering caused by the difference in refractive index between the fluorescent material and the sealing resin is effectively prevented. Can be suppressed.

ところで、蛍光物質を含有する球状蛍光体を製造する際、蛍光物質が安定性に優れないために、波長変換能を十分に発揮する球状蛍光体が得られないことがある。これは、系内で発生したラジカルによって蛍光物質が劣化するためと考えられる。
そこで、本発明の球状蛍光体では、蛍光物質とともにラジカル捕捉剤を含有させる。ラジカル捕捉剤が含有されることにより、球状蛍光体の製造過程での蛍光物質の劣化が抑えられ、十分な波長変換能を呈する球状蛍光体が得られる。よって本発明の球状蛍光体を用いる太陽電池モジュールは、光利用効率が向上し、発電効率が安定的に向上すると考えられる。さらにまた、球状蛍光体内にラジカル捕捉剤を含有させることで、球状蛍光体内は蛍光物質が劣化されにくい環境となるため、球状蛍光体内に含有させることのできる蛍光物質の選択範囲が拡大される。
By the way, when manufacturing a spherical phosphor containing a fluorescent substance, the fluorescent substance is not excellent in stability, and thus a spherical phosphor that exhibits a sufficient wavelength conversion ability may not be obtained. This is presumably because the fluorescent material deteriorates due to radicals generated in the system.
Therefore, the spherical phosphor of the present invention contains a radical scavenger together with the fluorescent substance. By containing the radical scavenger, deterioration of the fluorescent material during the manufacturing process of the spherical phosphor is suppressed, and a spherical phosphor exhibiting sufficient wavelength conversion ability is obtained. Therefore, the solar cell module using the spherical phosphor of the present invention is considered to improve the light utilization efficiency and stably improve the power generation efficiency. Furthermore, by including a radical scavenger in the spherical phosphor, the spherical phosphor becomes an environment in which the fluorescent substance is not easily deteriorated, so that the selection range of the phosphor that can be contained in the spherical phosphor is expanded.

さらに、蛍光物質として希土類錯体など、耐湿性の低い物質を用いる場合、これを透明材料(好ましくは、耐湿性の透明材料)の球体内に閉じ込めることにより、耐湿性をより向上することもできる。   Furthermore, when a substance having low moisture resistance such as a rare earth complex is used as the fluorescent substance, the moisture resistance can be further improved by confining the substance in a sphere of a transparent material (preferably a moisture-resistant transparent material).

本発明の球状蛍光体は、太陽電池モジュールに好適に使用できることは勿論のこと、その他にも、波長変換型農業用資材、発光ダイオード励起の各種光学機器、表示機器、レーザー励起の各種光学機器、表示機器になどに応用可能で、本発明は、用途を限定するものではない。
以下では、球状蛍光体に用いる材料について説明する。
The spherical phosphor of the present invention can be suitably used for a solar cell module. Besides, wavelength-converted agricultural materials, various optical devices for light emitting diode excitation, display devices, various optical devices for laser excitation, The present invention can be applied to display devices and the like, and the present invention does not limit the application.
Below, the material used for a spherical fluorescent substance is demonstrated.

(蛍光物質)
本発明に用いられる蛍光物質は、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、励起波長が500nm以下であって発光波長がそれよりも長い波長である蛍光物質であることが好ましく、通常の太陽電池で利用可能な波長域外の光を、太陽電池で利用可能な波長域に変換可能な化合物であることがより好ましい。
蛍光物質として具体的には例えば、有機蛍光体、無機蛍光体、および希土類金属錯体を好ましく挙げることができる。中でも波長変換効率の観点から、有機蛍光体および希土類金属錯体の少なくとも1種であることが好ましく、希土類金属錯体であることがより好ましい。
(Fluorescent substance)
The fluorescent substance used for this invention can be suitably selected according to the objective. For example, a fluorescent material having an excitation wavelength of 500 nm or less and an emission wavelength longer than that is preferable, and light outside the wavelength range that can be used in a normal solar cell is used in a wavelength region that can be used in a solar cell. More preferably, the compound can be converted to.
Specific examples of the fluorescent substance include organic phosphors, inorganic phosphors, and rare earth metal complexes. Among these, from the viewpoint of wavelength conversion efficiency, at least one of an organic phosphor and a rare earth metal complex is preferable, and a rare earth metal complex is more preferable.

−無機蛍光体−
前記無機蛍光体としては、例えば、YS:Eu,Mg,Tiの蛍光粒子、Er3+イオンを含有した酸化フッ化物系結晶化ガラス、酸化ストロンチウムと酸化アルミニウムからなる化合物に希土類元素のユウロピウム(Eu)とジスプロシウム(Dy)を添加したSrAl:Eu,Dyや、SrAl1425:Eu,Dyや、CaAl:Eu,Dyや、ZnS:Cu等の無機蛍光材料を挙げることができる。
-Inorganic phosphor-
Examples of the inorganic phosphor include, for example, fluorescent particles of Y 2 O 2 S: Eu, Mg, Ti, oxyfluoride crystallized glass containing Er 3+ ions, compounds composed of strontium oxide and aluminum oxide, and rare earth elements. Inorganic compounds such as SrAl 2 O 4 : Eu, Dy, Sr 4 Al 14 O 25 : Eu, Dy, CaAl 2 O 4 : Eu, Dy, ZnS: Cu, etc. to which europium (Eu) and dysprosium (Dy) are added Mention may be made of fluorescent materials.

−有機蛍光体−
前記有機蛍光体としては、例えば、シアニン系色素、ピリジン系色素、ローダミン系色素等の有機色素、BASF社製のLumogen F Violet570、同Yellow083、同Orange240、同Red300、田岡化学工業(株)製の塩基性染料Rhodamine B、住化ファインケム(株)製のSumiplast Yellow FL7G、Bayer社製のMACROLEX Fluorescent Red G、同Yellow10GN等の有機蛍光体を挙げることができる。
-Organic phosphor-
Examples of the organic phosphor include organic dyes such as cyanine dyes, pyridine dyes, and rhodamine dyes, BASF Lumogen F Violet 570, Yellow083, Orange 240, Red300, and Taoka Chemical Industries, Ltd. Organic phosphors such as basic dye Rhodamine B, Sumiplast Yellow FL7G manufactured by Sumika Finechem Co., Ltd., MACROLEX Fluorescent Red G manufactured by Bayer, and Yellow 10GN may be used.

−希土類金属錯体−
前記希土類金属錯体を構成する金属としては、発光効率の観点から、ユーロピウムおよびサマリウムの少なくとも一方であることが好ましく、ユーロピウムであることがより好ましい。
また前記希土類金属錯体を構成する配位子としては、希土類金属に配位可能であれば特に制限はなく、用いる金属に応じて適宜選択することができる。中でも発光効率の観点から、有機配位子であることが好ましく、ユーロピウムおよびサマリウムの少なくとも1方と錯体を形成可能な有機配位子であることが好ましい。
-Rare earth metal complex-
The metal constituting the rare earth metal complex is preferably at least one of europium and samarium, and more preferably europium, from the viewpoint of luminous efficiency.
The ligand constituting the rare earth metal complex is not particularly limited as long as it can coordinate to the rare earth metal, and can be appropriately selected according to the metal to be used. Among these, from the viewpoint of luminous efficiency, an organic ligand is preferable, and an organic ligand capable of forming a complex with at least one of europium and samarium is preferable.

本発明では、配位子を限定するものではないが、中性配位子である含窒素有機化合物、含窒素芳香族複素環式化合物、およびホスフィンオキサイドから選ばれる少なくとも1種を含有していることが好ましい。
また希土類錯体のアニオン性配位子として、一般式:RCOCHRCOR(式中、Rはアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基またはそれらの置換体を、Rは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基またはアリール基を、Rはアリール基、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アラルキル基またはそれらの置換体をそれぞれ示す)で表わされるβ−ジケトン類又はカルボン酸類を含有してもよい。
In the present invention, the ligand is not limited, but contains at least one selected from a nitrogen-containing organic compound, a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound, and a phosphine oxide which are neutral ligands. It is preferable.
As an anionic ligand of a rare earth complex, a general formula: R 1 COCHR 2 COR 3 (wherein R 1 represents an aryl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkylalkyl group, an aralkyl group, or a substituted product thereof) , R 2 is a hydrogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, cycloalkylalkyl group, aralkyl group or aryl group, R 3 is an aryl group, alkyl group, cycloalkyl group, cycloalkylalkyl group, aralkyl group or a substitution thereof. Β-diketones or carboxylic acids represented by the above formulas) may be contained.

β−ジケトン類としては、具体的にはアセチルアセトン、パーフルオロアセチルアセトン、ベンゾイル−2−フラノイルメタン、1,3−ビス(3−ピリジル)−1,3−プロパンジオン、ベンゾイルトリフルオロアセトン、ベンゾイルアセトン、5−クロロスルフォニル−2−テノイルトリフルオロアセトン、ジ(4−ブロモ)ベンゾイルメタン、ジベンゾイルメタン、d,d−ジカンフォリルメタン、1,3−ジシアノ−1,3−プロパンジオン、p−ビス(4,4,5,5,6,6,6−ヘプタフルオロ−1,3−ヘキサンジノイル)ベンゼン、4,4’−ジメトキシジベンゾイルメタン、2,6−ジメチル−3,5−ヘプタンジオン、ジナフトイルメタン、ジピバロイルメタン、ビス(パーフルオロ−2−プロポキシプロピオニル)メタン、1,3−ジ(2−チエニル)−1,3−プロパンジオン、3−(トリフルオロアセチル)−d−カンファー、6,6,6−トリフルオロ−2,2−ジメチル−3,5−ヘキサンジオン、1,1,1,2,2,6,6,7,7,7−デカフルオロ−3,5−ヘプタンジオン、6,6,7,7,8,8,8−ヘプタフルオロ−2,2−ジメチル−3,5−オクタンジオン、2−フリルトリフルオロアセトン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、3−(ヘプタフルオロブチリル)−d−カンファー、4,4,5,5,6,6,6−ヘプタフルオロ−1−(2−チエニル)−1,3−ヘキサンジオン、4−メトキシジベンゾイルメタン、4−メトキシベンゾイル−2−フラノイルメタン、6−メチル−2,4−ヘプタンジオン、2−ナフトイルトリフルオロアセトン、2−(2−ピリジル)ベンズイミダゾール、5,6−ジヒドロキシ−,10−フェナントロリン、1−フェニル−3−メチル−4−ベンゾイル−5−ピラゾール、1−フェニル−3−メチル−4−(4−ブチルベンゾイル)−5−ピラゾール、1−フェニル−3−メチル−4−イソブチリル−5−ピラゾール、1−フェニル−3−メチル−4−トリフルオロアセチル−5−ピラゾール、3−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)−2,4−ペンタンジオン、3−フェニル−2,4−ペンタンジオン、3−[3’,5’−ビス(フェニルメトキシ)フェニル]−1−(9−フェナンチル)−1−プロパン−1,3−ジオン、5,5−ジメチル−1,1,1−トリフルオロ−2,4−ヘキサンジオン、1−フェニル−3−(2−チエニル)−1,3−プロパンジオン、3−(t−ブチルヒドロキシメチレン)−d−カンファー、1,1,1−トリフルオロ−2,4−ペンタンジオン、1,1,1,2,2,3,3,7,7,8,8,9,9,9−テトラデカフルオロ−4,6−ノナンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、4,4,4−トリフルオロ−1−(2−ナフチル)−1,3−ブタンジオン、1,1,1−トリフルオロ−5,5−ジメチル−2,4−ヘキサンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−オクタンジオン、2,2,6−トリメチル−3,5−ヘプタンジオン、2,2,7−トリメチル−3,5−オクタンジオン、4,4,4−トリフルオロ−1−(チエニル)−1,3−ブタンジオン(TTA)、1−(p−t−ブチルフェニル)−3−(N−メチル−3−ピロール)−1,3−プロパンジオン(BMPP)、1−(p−t−ブチルフェニル)−3−(p−メトキシフェニル)−1,3−プロパンジオン(BMDBM)、1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオン、べンゾイルアセトン、ジべンゾイルアセトン、ジイソブチロイルメタン、ジピバロイルメタン、3−メチルペンタン−2,4−ジオン、2,2−ジメチルペンタン−3,5−ジオン、2−メチル−1,3−ブタンジオン、1,3−ブタンジオン、3−フェニル−2,4−ペンタンジオン、1,1,1−トリフロロ−2,4−ペンタンジオン、1,1,1−トリフロロ−5,5−ジメチル−2,4−ヘキサンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、3−メチル−2,4−ペンタンジオン、2−アセチルシクロペンタノン、2−アセチルシクロヘキサノン、1−ヘプタフロロプロピル−3−t−ブチル−1,3−プロパンジオン、1,3−ジフェニル−2−メチル−1,3−プロパンジオン、または1−エトキシ−1,3−ブタンジオン等が挙げられる。   Specific examples of β-diketones include acetylacetone, perfluoroacetylacetone, benzoyl-2-furanoylmethane, 1,3-bis (3-pyridyl) -1,3-propanedione, benzoyltrifluoroacetone, and benzoylacetone. , 5-chlorosulfonyl-2-thenoyltrifluoroacetone, di (4-bromo) benzoylmethane, dibenzoylmethane, d, d-dicamphorylmethane, 1,3-dicyano-1,3-propanedione, p- Bis (4,4,5,5,6,6,6-heptafluoro-1,3-hexanedinoyl) benzene, 4,4'-dimethoxydibenzoylmethane, 2,6-dimethyl-3,5-heptane Dione, dinaphthoylmethane, dipivaloylmethane, bis (perfluoro-2-propoxypropionyl) Tan, 1,3-di (2-thienyl) -1,3-propanedione, 3- (trifluoroacetyl) -d-camphor, 6,6,6-trifluoro-2,2-dimethyl-3,5 -Hexanedione, 1,1,1,2,2,6,6,7,7,7-decafluoro-3,5-heptanedione, 6,6,7,7,8,8,8-heptafluoro -2,2-dimethyl-3,5-octanedione, 2-furyltrifluoroacetone, hexafluoroacetylacetone, 3- (heptafluorobutyryl) -d-camphor, 4,4,5,5,6,6 6-heptafluoro-1- (2-thienyl) -1,3-hexanedione, 4-methoxydibenzoylmethane, 4-methoxybenzoyl-2-furanoylmethane, 6-methyl-2,4-heptanedione, 2 -Naftoil Fluoroacetone, 2- (2-pyridyl) benzimidazole, 5,6-dihydroxy-, 10-phenanthroline, 1-phenyl-3-methyl-4-benzoyl-5-pyrazole, 1-phenyl-3-methyl-4- (4-butylbenzoyl) -5-pyrazole, 1-phenyl-3-methyl-4-isobutyryl-5-pyrazole, 1-phenyl-3-methyl-4-trifluoroacetyl-5-pyrazole, 3- (5- Phenyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl) -2,4-pentanedione, 3-phenyl-2,4-pentanedione, 3- [3 ′, 5′-bis (phenylmethoxy) phenyl ] -1- (9-phenanthyl) -1-propane-1,3-dione, 5,5-dimethyl-1,1,1-trifluoro-2,4-hexanedione, -Phenyl-3- (2-thienyl) -1,3-propanedione, 3- (t-butylhydroxymethylene) -d-camphor, 1,1,1-trifluoro-2,4-pentanedione, 1, 1,1,2,2,3,3,7,7,8,8,9,9,9-tetradecafluoro-4,6-nonanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3,5 -Heptanedione, 4,4,4-trifluoro-1- (2-naphthyl) -1,3-butanedione, 1,1,1-trifluoro-5,5-dimethyl-2,4-hexanedione, 2 , 2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-octanedione, 2,2,6-trimethyl-3,5-heptanedione, 2,2,7-trimethyl-3,5-octanedione, 4,4,4 Trifluoro-1- (thienyl) -1,3-butanedione (TTA), 1- (pt-butylphenyl) -3- (N-methyl-3-pyrrole) -1,3-propanedione (BMPP) 1- (pt-butylphenyl) -3- (p-methoxyphenyl) -1,3-propanedione (BMDBM), 1,3-diphenyl-1,3-propanedione, benzoylacetone, di Benzoylacetone, diisobutyroylmethane, dipivaloylmethane, 3-methylpentane-2,4-dione, 2,2-dimethylpentane-3,5-dione, 2-methyl-1,3-butanedione, 1,3-butanedione, 3-phenyl-2,4-pentanedione, 1,1,1-trifluoro-2,4-pentanedione, 1,1,1-trifluoro-5,5-dimethyl-2,4 Hexanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione, 3-methyl-2,4-pentanedione, 2-acetylcyclopentanone, 2-acetylcyclohexanone, 1-heptafluoropropyl- Examples include 3-t-butyl-1,3-propanedione, 1,3-diphenyl-2-methyl-1,3-propanedione, 1-ethoxy-1,3-butanedione, and the like.

希土類錯体の中性配位子の含窒素有機化合物、含窒素芳香族複素環式化合物、ホスフィンオキサイドとしては、たとえば、1,10−フェナントロリン、2−2’−ビピリジル、2−2’−6,2”−ターピリジル、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、2−(2−ピリジル)ベンズイミダゾール、トリフェニルホスフィンオキサイド、トリ−n−ブチルホスフィンオキサイド、トリ−n−オクチルホスフィンオキサイド、トリ−n−ブチルホスフェート等が挙げられる。   Nitrogen-containing organic compounds, nitrogen-containing aromatic heterocyclic compounds, and phosphine oxides of neutral ligands of rare earth complexes include, for example, 1,10-phenanthroline, 2-2'-bipyridyl, 2-2'-6, 2 "-terpyridyl, 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, 2- (2-pyridyl) benzimidazole, triphenylphosphine oxide, tri-n-butylphosphine oxide, tri-n-octylphosphine oxide, tri- Examples include n-butyl phosphate.

上記のような配位子を有する希土類錯体として、中でも波長変換効率の観点から、例えば、Eu(TTA)Phen、Eu(BMPP)Phen、Eu(BMDBM)Phen、等を好ましく利用できる。
Eu(TTA)Phenの製造法は、例えば、Masaya Mitsuishi,Shinji Kikuchi,Tokuji Miyashita,Yutaka Amano,J.Mater.Chem.2003,13,285−2879に開示されている方法を参照できる。
As the rare earth complex having the above ligand, for example, Eu (TTA) 3 Phen, Eu (BMPP) 3 Phen, Eu (BMDBM) 3 Phen, and the like can be preferably used from the viewpoint of wavelength conversion efficiency.
A method for producing Eu (TTA) 3 Phen is described in, for example, Masa Mitsui, Shinji Kikuchi, Tokuji Miyashita, Yutaka Amano, J. MoI. Mater. Chem. Reference may be made to the method disclosed in 2003, 13, 285-2879.

本発明においては、蛍光物質として、特にユーロピウム錯体を用いることで、高い発電効率を有する太陽電池モジュールを構成することができる。ユーロピウム錯体は、紫外線域の光を高い波長変換効率で赤色の波長域の光に変換し、この変換された光が太陽電池セルにおける発電に寄与する。   In the present invention, a solar cell module having high power generation efficiency can be configured by using a europium complex as the fluorescent material. The europium complex converts light in the ultraviolet region into light in the red wavelength region with high wavelength conversion efficiency, and the converted light contributes to power generation in the solar battery cell.

本発明の球状蛍光体における蛍光物質の含有量としては特に制限はなく、その目的や蛍光物質の種類に応じて適宜選択できるが、発電効率の観点から、球状蛍光体の全質量に対して0.001〜1質量%であることが好ましく、0.01〜0.5質量%であることがより好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as content of the fluorescent substance in the spherical fluorescent substance of this invention, Although it can select suitably according to the objective and the kind of fluorescent substance, it is 0 with respect to the total mass of a spherical fluorescent substance from a viewpoint of electric power generation efficiency. 0.001 to 1% by mass is preferable, and 0.01 to 0.5% by mass is more preferable.

(透明材料)
本発明において前記蛍光物質は、前記透明材料に含有されている。本発明においては透明とは、光路長1cmにおける波長400〜800nmの光の透過率が90%以上であることをいう。
前記透明材料としては、透明であれば特に制限はなく、例えば、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、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類を挙げることができる。中でも光散乱抑制の観点から、アクリル樹脂、メタ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化合物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。
(Transparent material)
In the present invention, the fluorescent substance is contained in the transparent material. In the present invention, “transparent” means that the transmittance of light having a wavelength of 400 to 800 nm at an optical path length of 1 cm is 90% or more.
The transparent material is not particularly limited as long as it is transparent, and examples thereof include resins such as acrylic resin, methacrylic resin, urethane resin, epoxy resin, polyester, polyethylene, and polyvinyl chloride. Among these, acrylic resins and methacrylic resins are preferable from the viewpoint of suppressing light scattering. Although there is no restriction | limiting in particular as a monomer compound which comprises the said resin, From a viewpoint of light scattering suppression, it is preferable that it is a vinyl compound.

(ビニル化合物)
本発明においてビニル化合物とは、エチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であれば特に制限はなく、重合反応した際にビニル樹脂、特にアクリル樹脂またはメタクリル樹脂になり得るアクリルモノマー、メタクリルモノマー、アクリルオリゴマー、メタクリルオリゴマー等を特に制限なく用いることができる。本発明において好ましくは、アクリルモノマー、およびメタクリルモノマー等が挙げられる。
(Vinyl compound)
In the present invention, the vinyl compound is not particularly limited as long as it is a compound having at least one ethylenically unsaturated bond, and an acrylic monomer, a methacrylic monomer, which can be converted into a vinyl resin, particularly an acrylic resin or a methacrylic resin when polymerized. An acrylic oligomer, a methacryl oligomer, etc. can be used without a restriction | limiting in particular. In the present invention, an acrylic monomer, a methacryl monomer, and the like are preferable.

アクリルモノマー、およびメタクリルモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、これらのアルキルエステルが挙げられ、またこれらと共重合し得るその他のビニル化合物を併用してもよく、1種単独でも、2種類以上を組み合わせて用いることもできる。   Examples of the acrylic monomer and the methacrylic monomer include acrylic acid, methacrylic acid, and alkyl esters thereof, and other vinyl compounds that can be copolymerized with these may be used in combination. A combination of the above can also be used.

アクリル酸アルキルエステル、およびメタクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル酸無置換アルキルエステルおよびメタクリル酸無置換アルキルエステル;ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート;多価アルコールにα,β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物(例えば、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(エチレン基の数が2〜14のもの)、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート(プロピレン基の数が2〜14のもの)、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAポリオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAトリオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAデカオキシエチレンジ(メタ)アクリレート等);グリシジル基含有化合物にα,β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物(例えば、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジアクリレート等);多価カルボン酸(例えば、無水フタル酸)と水酸基及びエチレン性不飽和基を有する物質(例えば、β−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート)とのエステル化物;アクリル酸若しくはメタクリル酸のアルキルエステル(例えば、(メタ)アクリル酸メチルエステル、(メタ)アクリル酸エチルエステル、(メタ)アクリル酸ブチルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルエステル);ウレタン(メタ)アクリレート(例えば、トリレンジイソシアネートと2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸エステルとの反応物、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートとシクロヘキサンジメタノールと2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸エステルとの反応物等);これらのアルキル基に水酸基、エポキシ基、ハロゲン基等が置換したアクリル酸置換アルキルエステルまたはメタクリル酸置換アルキルエステル;等が挙げられる。   Examples of the alkyl acrylate ester and the alkyl methacrylate ester include, for example, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate. Acrylic acid unsubstituted alkyl ester and methacrylic acid unsubstituted alkyl ester; dicyclopentenyl (meth) acrylate; tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate; benzyl (meth) acrylate; α, β-unsaturated carboxylic acid to polyhydric alcohol (For example, polyethylene glycol di (meth) acrylate (having 2 to 14 ethylene groups), trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropylene) N-tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane propoxytri (meth) acrylate, tetramethylolmethanetri (meth) acrylate, tetramethylolmethanetetra (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) Acrylate (having 2 to 14 propylene groups), dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, bisphenol A polyoxyethylene di (meth) acrylate, bisphenol A dioxyethylene di ( Meth) acrylate, bisphenol A trioxyethylene di (meth) acrylate, bisphenol A decaoxyethylene di (meth) acrylate, etc.); Compounds obtained by adding an α, β-unsaturated carboxylic acid to a group-containing compound (for example, trimethylolpropane triglycidyl ether triacrylate, bisphenol A diglycidyl ether diacrylate, etc.); a polyvalent carboxylic acid (for example, phthalic anhydride) Acid) and a substance having a hydroxyl group and an ethylenically unsaturated group (for example, β-hydroxyethyl (meth) acrylate); acrylic acid or alkyl ester of methacrylic acid (for example, (meth) acrylic acid methyl ester, ( (Meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid butyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester); urethane (meth) acrylate (eg, tolylene diisocyanate and 2-hydroxyethyl (meth) acrylic ester) reaction A reaction product of trimethylhexamethylene diisocyanate, cyclohexanedimethanol and 2-hydroxyethyl (meth) acrylic acid ester, etc.]; an acrylic acid-substituted alkyl ester in which these alkyl groups are substituted with a hydroxyl group, an epoxy group, a halogen group or the like Acid-substituted alkyl ester; and the like.

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またはメタクリル酸アルキルエステルと共重合し得るその他のビニル化合物としては、アクリルアミド、アクリロニトリル、ジアセトンアクリルアミド、スチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。これらのビニルモノマーは、1種単独でも、2種類以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of other vinyl compounds that can be copolymerized with acrylic acid, methacrylic acid, alkyl acrylate ester, or alkyl methacrylate ester include acrylamide, acrylonitrile, diacetone acrylamide, styrene, vinyl toluene, and the like. These vinyl monomers can be used alone or in combination of two or more.

本発明におけるビニル化合物としては、形成される樹脂粒子の屈折率が所望の値になるように適宜選択することが好ましく、アクリル酸アルキルエステルおよびメタクリル酸アルキルエステルから選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましく、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、およびメタクリル酸プロピルから選ばれる少なくとも1種を用いることがより好ましい。   The vinyl compound in the present invention is preferably appropriately selected so that the refractive index of the resin particles to be formed has a desired value, and at least one selected from alkyl acrylates and alkyl methacrylates is used. Preferably, at least one selected from methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and propyl methacrylate is more preferably used.

(ラジカル重合開始剤)
本発明においてはビニル化合物を重合させるためにラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。ラジカル重合開始剤としては、特に制限なく通常用いられるラジカル重合開始剤を用いることができる。例えば、過酸化物等が好ましく挙げられる。具体的には、熱により遊離ラジカルを発生させる有機過酸化物やアゾ系ラジカル開始剤が好ましい。
(Radical polymerization initiator)
In the present invention, it is preferable to use a radical polymerization initiator in order to polymerize the vinyl compound. As the radical polymerization initiator, a commonly used radical polymerization initiator can be used without particular limitation. For example, a peroxide etc. are mentioned preferably. Specifically, organic peroxides or azo radical initiators that generate free radicals by heat are preferred.

有機過酸化物としては例えば、イソブチルパーオキサイド、α,α’ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−s−ブチルパーオキシジカーボネート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、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−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、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、サクシ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−ブチルパーオキサイド、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。   Examples of the organic peroxide include isobutyl peroxide, α, α′bis (neodecanoylperoxy) diisopropylbenzene, cumylperoxyneodecanoate, di-n-propylperoxydicarbonate, and di-s-butyl. Peroxydicarbonate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxyneodecano , Di-2-ethoxyethylperoxydicarbonate, di (ethylhexylperoxy) dicarbonate, t-hexylperoxyneodecanoate, dimethoxybutylperoxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutylperoxide Oxy) dicarbonate, t-butyl Luperoxyneodecanoate, t-hexylperoxypivalate, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, 1,1,3,3-tetramethyl Butylperoxy-2-ethylhexanoate, succinic peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (2-ethylhexanoyl) hexane, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxy-2-ethyl Hexanoate, t-hexylperoxy-2-ethylhexanoate, 4-methylbenzoyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, m-toluoylbenzoyl peroxide, benzoyl peroxide, t -Butyl peroxyisobutylene 1,1-bis (t-butylperoxy) 2-methylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylper) Oxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexanone, 2,2-bis (4,4- Dibutylperoxycyclohexyl) propane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclododecane, t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxy-3,5,5 Trimethylhexanoate, t-butyl peroxylaurate, 2,5-dimethyl-2,5-di (m-toluoyl -Oxy) hexane, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, t-hexylperoxybenzoate, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, t-butyl peroxyacetate, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, t-butylperoxybenzoate, n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerate, di-t- Butyl peroxyisophthalate, α, α ′ bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, t-butyl kumi Ruperoxide, di-t-butyl peroxide, p-menthane hydropa Oxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne, diisopropylbenzene hydroperoxide, t-butyltrimethylsilyl peroxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, Cumene hydroperoxide, t-hexyl hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane and the like can be used.

アゾ系ラジカル開始剤としては、たとえば、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN、商品名V−60、和光純薬社製)、2,2’−アゾビス(2−メチルイソブチロニトリル)(商品名V−59、和光純薬社製)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(商品名V−65、和光純薬社製)、ジメチル−2,2’−アゾビス(イソブチレート)(商品名V−601、和光純薬社製)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(商品名V−70、和光純薬社製)などが挙げられる。   Examples of the azo radical initiator include azobisisobutyronitrile (AIBN, trade name V-60, manufactured by Wako Pure Chemical Industries), 2,2′-azobis (2-methylisobutyronitrile) (trade name). V-59, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (trade name V-65, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), dimethyl-2,2′-azobis (isobutyrate) ) (Trade name V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) (trade name V-70, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the like. It is done.

ラジカル重合開始剤の使用量は、前記ビニル化合物の種類や形成される樹脂粒子の屈折率等に応じて適宜選択することができ、通常用いられる使用量で使用される。具体的には例えば、ビニル化合物に対して0.01〜2質量%で使用することができ、0.1〜1質量%で使用することが好ましい。   The usage-amount of a radical polymerization initiator can be suitably selected according to the kind of said vinyl compound, the refractive index of the resin particle formed, etc., and is used by the usage-amount normally used. Specifically, for example, it can be used at 0.01 to 2% by weight, preferably 0.1 to 1% by weight, based on the vinyl compound.

本発明における透明材料の屈折率について特に制限はないが、光散乱抑制の観点から、前記蛍光物質の屈折率よりも低いことが好ましく、前記蛍光物質の屈折率よりも低く、且、後述する封止樹脂の屈折率との比が1に近いことがより好ましい。封止樹脂の屈折率は1.4〜1.5程度であることから、前記透明材料の屈折率は1.4以上であることが好ましい。また、一般に、蛍光物質の屈折率は1.5よりも大きいことから、前記透明材料の屈折率は1.4〜1.5であることがより好ましい。   The refractive index of the transparent material in the present invention is not particularly limited, but is preferably lower than the refractive index of the fluorescent material, lower than the refractive index of the fluorescent material, and sealed later, from the viewpoint of suppressing light scattering. More preferably, the ratio of the refractive index of the stop resin is close to 1. Since the refractive index of the sealing resin is about 1.4 to 1.5, the refractive index of the transparent material is preferably 1.4 or more. In general, since the refractive index of the fluorescent material is larger than 1.5, the refractive index of the transparent material is more preferably 1.4 to 1.5.

また前記球状蛍光体は、蛍光物質の励起波長では分散媒となる封止樹脂よりも屈折率が高く、発光波長では封止樹脂よりも屈折率が低いことが好ましい。かかる態様であることにより、励起波長域における光の利用効率がさらに向上する。   The spherical phosphor preferably has a refractive index higher than that of the sealing resin serving as a dispersion medium at the excitation wavelength of the fluorescent material and lower than that of the sealing resin at the emission wavelength. By being this mode, the light utilization efficiency in the excitation wavelength region is further improved.

(ラジカル捕捉剤)
本発明におけるラジカル捕捉剤は、上記のラジカル開始剤に由来する蛍光物質の劣化を充分に抑制し、所望の蛍光物質を含有した球状蛍光体が得られるものであれば特に制限されるものではなく、通常のヒンダードアミン系ラジカル捕捉剤、ヒンダードフェノール系ラジカル捕捉剤、リン系ラジカル捕捉剤、イオウ系ラジカル捕捉剤等を使用することができる。
(Radical scavenger)
The radical scavenger in the present invention is not particularly limited as long as it can sufficiently suppress deterioration of the fluorescent substance derived from the above radical initiator and a spherical phosphor containing a desired fluorescent substance can be obtained. Ordinary hindered amine radical scavengers, hindered phenol radical scavengers, phosphorus radical scavengers, sulfur radical scavengers and the like can be used.

ヒンダードアミン系ラジカル捕捉剤としては例えば、1,2,2,6,6,−ペンタメチルピペリジニルメタクリレート、2,2,6,6,−テトラメチルピペリジニルメタクリレート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジン)セバケート、コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールの重合物、N,N’,N’’,N’’’−テトラキス−(4,6−ビス−(ブチル−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アミノ)−トリアジン−2−イル)−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン、デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチルオキシ)−4−ピペリジニル)エステル、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネート、シクロヘキサンと過酸化N−ブチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジンアミン−2,4,6−トリクロロ−1,3,5−トリアジンとの反応生成物と2−アミノエタノールとの反応生成物(例えば、TINUVIN 152、BASFジャパン株式会社製)、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、メチル−1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケート、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジン)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート等が挙げられる。   Examples of the hindered amine radical scavenger include 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidinyl methacrylate, 2,2,6,6, -tetramethylpiperidinyl methacrylate, bis (2,2,6 , 6-tetramethyl-4-piperidine) sebacate, dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol, N, N ′, N ″, N ′ '' -Tetrakis- (4,6-bis- (butyl- (N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) amino) -triazin-2-yl) -4,7- Diazadecane-1,10-diamine, decanedioic acid bis (2,2,6,6-tetramethyl-1- (octyloxy) -4-piperidinyl) ester, bis (1,2,2,6,6-penta) Til-4-piperidyl) [[3,5-bis (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl] methyl] butyl malonate, cyclohexane and N-butyl-2,2,6,6-tetraperoxide A reaction product of methyl-4-piperidineamine-2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine and 2-aminoethanol (for example, TINUVIN 152, manufactured by BASF Japan Ltd.), Bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, methyl-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidylsebacate, tetrakis (1,2,2,6, 6-pentamethyl-4-piperidine) -1,2,3,4-butanetetracarboxylate and the like.

ヒンダードフェノール系ラジカル捕捉剤としては例えば、2−t−ブチル−4−メトキシフェノール、3−t−ブチル−4−メトキシフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン及びテトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等が挙げられる。   Examples of the hindered phenol radical scavenger include 2-t-butyl-4-methoxyphenol, 3-t-butyl-4-methoxyphenol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 2, 2′-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-thiobis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6- t-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5- Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene and tetrakis- [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane etc. It is below.

リン系ラジカル捕捉剤としては例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニルジトリデシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(ノニルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(ジノニルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルトリス(ノニルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルトリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキシド、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト及びトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等が挙げられる。   Examples of the phosphorus radical scavenger include triphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-t-butylphenylditridecyl) phosphite, Cyclic neopentanetetrayl bis (nonylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetrayl bis (dinonylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetrayl tris (nonylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetrayl tris (Dinonylphenyl) phosphite, 10- (2,5-dihydroxyphenyl) -10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, diisodecylpentaerythritol diphosphite and Scan (2,4-di -t- butyl-phenyl) phosphite.

イオウ系ラジカル捕捉剤としては例えば、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル3,3’−チオジプロピオネート、N−シクロヘキシルチオフタルイミド及びN−n−ブチルベンゼンスルホンアミド等が挙げられる。   Examples of the sulfur-based radical scavenger include dilauryl 3,3′-thiodipropionate, distearyl 3,3′-thiodipropionate, N-cyclohexylthiophthalimide, Nn-butylbenzenesulfonamide, and the like. .

上記ラジカル捕捉剤のなかでも、ヒンダードアミン系ラジカル捕捉剤を用いることが透明材料の着色を抑制する観点から好ましく、(メタ)アクリロイル基を有するヒンダードアミン系ラジカル捕捉剤であることがより好ましい。このようにラジカル捕捉剤の分子内に(メタ)アクリロイル基を有することで、前記透明材料を構成するためのモノマーとともにラジカル捕捉剤が重合し、透明材料にラジカル捕捉剤が組み込まれる。これにより、透明材料にラジカル補足剤が固定化されてラジカル捕捉剤の移動が抑制され、透明材料からラジカル補足剤がブリードアウトすることを抑制する。   Among the radical scavengers, a hindered amine radical scavenger is preferably used from the viewpoint of suppressing coloring of the transparent material, and more preferably a hindered amine radical scavenger having a (meth) acryloyl group. Thus, by having a (meth) acryloyl group in the molecule | numerator of a radical scavenger, a radical scavenger polymerizes with the monomer for comprising the said transparent material, and a radical scavenger is integrated in a transparent material. As a result, the radical scavenger is immobilized on the transparent material, the movement of the radical scavenger is suppressed, and the radical scavenger is prevented from bleeding out from the transparent material.

これらのラジカル捕捉剤は1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、これらラジカル捕捉剤の含有量は、ラジカル重合の進行を妨げず、球状蛍光体が得られ、透明性・屈折率等の諸特性が損なわれない範囲で使用される。具体的には例えば、ビニル化合物に対して0.01〜5質量%で含有させることができ、0.1〜2質量%で含有させることが好ましい。
These radical scavengers may be used alone or in combination of two or more.
Further, the content of these radical scavengers is used in such a range that does not hinder the progress of radical polymerization, a spherical phosphor is obtained, and various properties such as transparency and refractive index are not impaired. Specifically, for example, the content can be 0.01 to 5% by mass with respect to the vinyl compound, and the content is preferably 0.1 to 2% by mass.

<球状蛍光体の製造方法>
前記蛍光物質およびラジカル捕捉剤を前記透明材料に含有させつつ形状を球状にして、球状蛍光体を製造する方法としては、例えば、前記蛍光物質およびラジカル捕捉剤を前記モノマー化合物に溶解、あるいは分散処理して組成物を調製し、これを重合(乳化重合または懸濁重合)することにより調製することができる。具体的には、例えば、蛍光物質、ラジカル捕捉剤およびビニル化合物を含む混合物を調製し、これを媒体(例えば、水系媒体)中に乳化または分散して、乳化物または懸濁物を得る。これを例えば、ラジカル重合開始剤を用いて乳化物または懸濁物に含まれるビニル化合物を重合(乳化重合または懸濁重合)することで、蛍光物質が含有された球状樹脂粒子として球状蛍光体を構成することができる。
<Method for producing spherical phosphor>
Examples of a method for producing a spherical phosphor by incorporating the phosphor and radical scavenger into the transparent material and producing a spherical phosphor include, for example, dissolving or dispersing the phosphor and radical scavenger in the monomer compound. Thus, the composition can be prepared and polymerized (emulsion polymerization or suspension polymerization). Specifically, for example, a mixture containing a fluorescent substance, a radical scavenger and a vinyl compound is prepared, and this is emulsified or dispersed in a medium (for example, an aqueous medium) to obtain an emulsion or suspension. For example, by using a radical polymerization initiator to polymerize a vinyl compound contained in an emulsion or suspension (emulsion polymerization or suspension polymerization), a spherical phosphor is obtained as a spherical resin particle containing a fluorescent substance. Can be configured.

本発明においては、発電効率の観点から、蛍光物質およびビニル化合物を含む混合物を調製し、これを媒体(例えば、水系媒体)中に分散して懸濁物を得て、これを例えば、ラジカル重合開始剤を用いて懸濁物に含まれるビニル化合物を重合(懸濁重合)することで、蛍光物質が含有された球状樹脂粒子として球状蛍光体を構成することが好ましい。   In the present invention, from the viewpoint of power generation efficiency, a mixture containing a fluorescent substance and a vinyl compound is prepared, and this is dispersed in a medium (for example, an aqueous medium) to obtain a suspension. It is preferable to form a spherical phosphor as spherical resin particles containing a fluorescent substance by polymerizing (suspension polymerization) a vinyl compound contained in the suspension using an initiator.

本発明の球状蛍光体の平均粒子径は、光利用効率向上の観点から1μm〜600μm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〜250μmであることがさらに好ましい。
球状蛍光体の平均粒子径は、レーザー回折法を用いて測定され、重量累積粒度分布曲線を小粒径側から描いた場合に、重量累積が50%となる粒子径に対応する。レーザー回折法を用いた粒度分布測定は、レーザー回折散乱粒度分布測定装置(例えば、ベックマン・コールター社製、LS13320)を用いて行なうことができる。
The average particle size of the spherical phosphor of the present invention is preferably 1 μm to 600 μm, more preferably 5 μm to 300 μm, and further preferably 10 μm to 250 μm from the viewpoint of improving light utilization efficiency.
The average particle diameter of the spherical phosphor is measured using a laser diffraction method, and corresponds to the particle diameter at which the weight accumulation becomes 50% when the weight accumulation particle size distribution curve is drawn from the small particle diameter side. The particle size distribution measurement using the laser diffraction method can be performed using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (for example, LS13320 manufactured by Beckman Coulter, Inc.).

<波長変換型太陽電池封止材>
本発明の波長変換型太陽電池封止材は、太陽電池モジュールの光透過性層の一つとして用いられ、波長変換能を有する光透過性の樹脂組成物層の少なくとも1層を備える。前記樹脂組成物層は、前記球状蛍光体の少なくとも1種と、封止樹脂(好ましくは、透明封止樹脂)の少なくとも1種とを含み、前記球状蛍光体が封止樹脂中に分散されている。
波長変換型太陽電池封止材が、前記球状蛍光体を含む樹脂組成物層を備えることで、太陽電池モジュールにおける光透過性層の一つとして用いられる場合に、その光利用効率を向上させ、発電効率を安定的に向上させることができる。
<Wavelength conversion solar cell encapsulant>
The wavelength conversion type solar cell encapsulant of the present invention is used as one of the light transmissive layers of a solar cell module, and includes at least one light transmissive resin composition layer having wavelength conversion ability. The resin composition layer includes at least one of the spherical phosphors and at least one of a sealing resin (preferably a transparent sealing resin), and the spherical phosphor is dispersed in the sealing resin. Yes.
When the wavelength conversion type solar cell encapsulant includes the resin composition layer containing the spherical phosphor, when used as one of the light transmissive layers in the solar cell module, the light utilization efficiency is improved, The power generation efficiency can be improved stably.

光の散乱は、球状蛍光体の屈折率と、封止樹脂の屈折率との比に相関する。具体的には、光の散乱は、球状蛍光体の屈折率と封止樹脂との屈折率との比が「1」に近ければ、球状蛍光体の粒子径の影響が小さくなり、また、光の散乱も小さいものとなる。特に本発明の波長変換型太陽電池封止材を太陽電池モジュールの波長変換型の光透過層として適用する場合、太陽電池セルに感度のある波長領域、すなわち400〜1200nmにおける屈折率の比が「1」に近いことが好ましい。一方、球状蛍光体内において、励起波長域の光の全反射を効率的に起こすためには、球状蛍光体の屈折率は、励起波長域において媒質である封止樹脂の屈折率よりも高くなることが好ましい。   Light scattering correlates with the ratio between the refractive index of the spherical phosphor and the refractive index of the sealing resin. Specifically, when the ratio of the refractive index of the spherical phosphor and the refractive index of the sealing resin is close to “1”, the light scattering is less affected by the particle diameter of the spherical phosphor, The scattering of is also small. In particular, when the wavelength conversion type solar cell encapsulant of the present invention is applied as a wavelength conversion type light transmission layer of a solar cell module, the refractive index ratio in a wavelength region sensitive to solar cells, that is, 400 to 1200 nm is “ It is preferably close to 1 ”. On the other hand, in order to efficiently cause total reflection of light in the excitation wavelength region in the spherical phosphor, the refractive index of the spherical phosphor must be higher than the refractive index of the sealing resin that is a medium in the excitation wavelength region. Is preferred.

以上のような要請から、例えば、蛍光物質としてユーロピウム錯体(Eu(TTA)Phen、Eu(BMPP)Phen、Eu(BMDBM)Phenなど)、透明材料(球体母材料)としてポリメタクリル酸メチル、封止樹脂として、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)を用いることで、励起波長、発光波長の観点、さらには太陽電池の感度の観点から特に良好な屈折率の相互関係を与えうる。
しかし、本発明においては、蛍光物質、透明材料、および封止樹脂のそれぞれの屈折率における相互の関係が上記条件を満たすように、それぞれを適宜選択すれば、上記組み合わせのみに限定されるものではない。
From the above requirements, for example, europium complexes (such as Eu (TTA) 3 Phen, Eu (BMPP) 3 Phen, Eu (BMDBM) 3 Phen) as fluorescent materials, and polymethyl methacrylate as transparent materials (spherical matrix materials) are used. By using ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) as the sealing resin, a particularly favorable refractive index correlation can be given from the viewpoints of excitation wavelength and emission wavelength, and further from the viewpoint of solar cell sensitivity.
However, in the present invention, if each of the fluorescent materials, the transparent material, and the encapsulating resin is appropriately selected so that the mutual relationship in the refractive index satisfies the above conditions, it is not limited to the above combinations. Absent.

本発明の波長変換型太陽電池封止材が備える波長変換性の樹脂組成物層中の上記球状蛍光体の好ましい配合量は、不揮発分総量に対し、質量濃度で0.0001〜10質量%が好ましい。0.0001質量%以上とすることで発光効率が向上する。また、10質量%以上とすることで入射光の散乱により発電効果に抑制され、発電効果がより向上する。   The preferred blending amount of the spherical phosphor in the wavelength-converting resin composition layer provided in the wavelength-converting solar cell encapsulating material of the present invention is 0.0001 to 10% by mass with respect to the total nonvolatile content. preferable. Luminous efficiency improves by setting it as 0.0001 mass% or more. Moreover, by setting it as 10 mass% or more, it is suppressed by the power generation effect by scattering of incident light, and a power generation effect improves more.

(封止樹脂)
本発明における波長変換性の樹脂組成物層は、封止樹脂(透明封止樹脂)を含む。封止樹脂としては、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および熱可塑性樹脂等が好ましく用いられる。
従来から、太陽電池用透明封止材として用いられている樹脂は、上述の特許文献3にあるように、熱硬化性を付与したエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)が広く用いられているが、本発明においてはこれに限定されるものではない。
(Sealing resin)
The wavelength-convertible resin composition layer in the present invention contains a sealing resin (transparent sealing resin). As the sealing resin, a photocurable resin, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like is preferably used.
Conventionally, as a resin used as a transparent sealing material for solar cells, an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) imparted with thermosetting properties is widely used as described in Patent Document 3 described above. However, the present invention is not limited to this.

波長変換型太陽電池封止材用樹脂組成物の分散媒樹脂(透明封止樹脂)に光硬化性樹脂を用いる場合、光硬化性樹脂の樹脂構成や光硬化方法は特に制限はない。例えば、光ラジカル開始剤による光硬化方法では、波長変換型太陽電池封止材用樹脂組成物は、上記球状蛍光体の他、(A)光硬化性樹脂、(B)架橋性モノマー及び(C)光により遊離ラジカルを生成する光開始剤等を含む分散媒樹脂からなる。   When a photocurable resin is used for the dispersion medium resin (transparent sealing resin) of the resin composition for wavelength conversion type solar cell encapsulant, the resin configuration and photocuring method of the photocurable resin are not particularly limited. For example, in the photocuring method using a photoradical initiator, the wavelength-converting solar cell sealing material resin composition includes (A) a photocurable resin, (B) a crosslinkable monomer, and (C ) A dispersion medium resin containing a photoinitiator that generates free radicals by light.

ここで(A)光硬化性樹脂としては、アクリル酸またはメタクリル酸及びこれらのアルキルエステルと、これらと共重合し得るその他のビニルモノマーを構成モノマーとして共重合してなる共重合体が用いられる。これらの共重合体は、単独でも2種類以上を組み合わせて用いることもできる。アクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル酸無置換アルキルエステルまたはメタクリル酸無置換アルキルエステルや、これらのアルキル基に水酸基、エポキシ基、ハロゲン基等が置換したアクリル酸置換アルキルエステル及びメタクリル酸置換アルキルエステル等が挙げられる。   Here, as the photocurable resin (A), a copolymer obtained by copolymerizing acrylic acid or methacrylic acid and alkyl esters thereof and other vinyl monomers copolymerizable therewith as constituent monomers is used. These copolymers can be used alone or in combination of two or more. Examples of the alkyl acrylate or alkyl methacrylate include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and the like. Acrylic acid unsubstituted alkyl ester or methacrylic acid unsubstituted alkyl ester, acrylic acid substituted alkyl ester or methacrylic acid substituted alkyl ester in which a hydroxyl group, an epoxy group, a halogen group or the like is substituted on these alkyl groups.

また、アクリル酸またはメタクリル酸やアクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルと共重合しうるその他のビニルモノマーとしては、アクリルアミド、アクリロニトリル、ジアセトンアクリルアミド、スチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。これらのビニルモノマーは、単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができる。また、(A)成分の分散媒樹脂の重量平均分子量は、塗膜性及び塗膜強度の点から10,000〜300,000であることが好ましい。   Examples of other vinyl monomers that can be copolymerized with acrylic acid, methacrylic acid, alkyl acrylate ester, or alkyl methacrylate ester include acrylamide, acrylonitrile, diacetone acrylamide, styrene, vinyl toluene, and the like. These vinyl monomers can be used alone or in combination of two or more. Moreover, it is preferable that the weight average molecular weight of the dispersion medium resin of (A) component is 10,000-300,000 from the point of coating-film property and coating-film intensity | strength.

(B)架橋性モノマーとしては、例えば、多価アルコールにα,β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物(例えば、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(エチレン基の数が2〜14のもの)、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート(プロピレン基の数が2〜14のもの)、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAポリオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAトリオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAデカオキシエチレンジ(メタ)アクリレート等);グリシジル基含有化合物にα,β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物(例えば、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジアクリレート等);多価カルボン酸(例えば、無水フタル酸)と水酸基及びエチレン性不飽和基を有する物質(例えば、β−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート)とのエステル化物;ウレタン(メタ)アクリレート(例えば、トリレンジイソシアネートと2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸エステルとの反応物、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートとシクロヘキサンジメタノールと2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸エステルとの反応物等);等を挙げることができる。   (B) As the crosslinkable monomer, for example, a compound obtained by reacting a polyhydric alcohol with an α, β-unsaturated carboxylic acid (for example, polyethylene glycol di (meth) acrylate (the number of ethylene groups is 2 to 14). ), Trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane propoxytri (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, Tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate (having 2 to 14 propylene groups), dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) ) Acrylate, bisphenol A polyoxyethylene di (meth) acrylate, bisphenol A dioxyethylene di (meth) acrylate, bisphenol A trioxyethylene di (meth) acrylate, bisphenol A deoxyoxyethylene di (meth) acrylate, etc.]; glycidyl Compounds obtained by adding an α, β-unsaturated carboxylic acid to a group-containing compound (for example, trimethylolpropane triglycidyl ether triacrylate, bisphenol A diglycidyl ether diacrylate, etc.); a polyvalent carboxylic acid (for example, phthalic anhydride) Acid) and an esterified product of a substance having a hydroxyl group and an ethylenically unsaturated group (for example, β-hydroxyethyl (meth) acrylate); urethane (meth) acrylate (for example, tolylene diisocyanate and 2- Dorokishiechiru (meth) reaction product of an acrylic acid ester, a reaction product of trimethylhexamethylene diisocyanate and cyclohexanedimethanol and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, etc.); and the like.

特に好ましい(B)架橋性モノマーとしては、架橋密度や反応性を制御しやすいという意味において、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAポリオキシエチレンジメタクリレートが挙げられる。なお、上記化合物は単独でまたは2種以上を組み合わせて用いられる。   Particularly preferred (B) crosslinkable monomers are trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate in the sense that the crosslinking density and reactivity can be easily controlled. Bisphenol A polyoxyethylene dimethacrylate. In addition, the said compound is used individually or in combination of 2 or more types.

後述するように、特に波長変換型太陽電池封止材あるいは、その下層(太陽電池セルに接する側)の屈折率を高くする場合には、(A)光硬化性樹脂及び/または(B)架橋性モノマーに、臭素、イオウ原子を含んでいることが有利である。臭素含有モノマーの例としては、第一工業製薬社製、ニューフロンティアBR−31、ニューフロンティアBR−30、ニューフロンティアBR−42M等が挙げられる。イオウ含有モノマー組成物としては、三菱瓦斯化学社製、IU−L2000、IU−L3000、IU−MS1010が挙げられる。ただし、本発明で使用される臭素、イオウ原子含有モノマー(それを含む重合物)は、ここに挙げたものに限定されるものではない。   As will be described later, in particular, when the refractive index of the wavelength conversion type solar cell encapsulant or its lower layer (the side in contact with the solar cell) is increased, (A) a photocurable resin and / or (B) cross-linking It is advantageous that the functional monomer contains bromine and sulfur atoms. Examples of the bromine-containing monomer include New Frontier BR-31, New Frontier BR-30, New Frontier BR-42M manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., and the like. Examples of the sulfur-containing monomer composition include IU-L2000, IU-L3000, and IU-MS1010 manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company. However, the bromine and sulfur atom-containing monomers (polymers containing them) used in the present invention are not limited to those listed here.

(C)光開始剤としては、紫外線または可視光線により遊離ラジカルを生成する光開始剤が好ましく、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン、N,N’ー−テトラメチル−4,4’ー−ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、N,N’ー−テトラエチル−4,4’ー−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、ベンジルジメチルケタール(BASFジャパン株式会社製、IRGACURE(イルガキュア)651)、ベンジルジエチルケタール等のベンジルケタール類、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、p−tert−ブチルジクロロアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン等のアセトフェノン類、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のキサントン類、あるいはヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASFジャパン株式会社製、IRGACURE(イルガキュア)184)、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ビトロキシ−2−メチルプロパン−1−オン(メルク社製、ダロキュア1116)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(メルク社製、ダロキュア1173)等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いられる。   (C) The photoinitiator is preferably a photoinitiator that generates free radicals by ultraviolet light or visible light. For example, benzoin ethers such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, benzoin isobutyl ether, and benzoin phenyl ether Benzophenones such as benzophenone, N, N′-tetramethyl-4,4′-diaminobenzophenone (Michler ketone), N, N′-tetraethyl-4,4′-diaminobenzophenone, benzyldimethyl ketal ( BASF Japan Ltd., IRGACURE (Irgacure) 651), benzyl ketals such as benzyl diethyl ketal, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, p-tert-butyldichloroaceto Enone, acetophenones such as p-dimethylaminoacetophenone, xanthones such as 2,4-dimethylthioxanthone and 2,4-diisopropylthioxanthone, or hydroxycyclohexyl phenyl ketone (manufactured by BASF Japan Ltd., IRGACURE (Irgacure) 184), 1 -(4-Isopropylphenyl) -2-vitoxy-2-methylpropan-1-one (Merck, Darocur 1116), 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one (Merck, Darocur 1173) and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.

また、(C)光開始剤として使用しうる光開始剤としては、例えば、2,4,5−トリアリルイミダゾール二量体と2−メルカプトベンゾオキサゾール、ロイコクリスタルバイオレット、トリス(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)メタン等との組み合わせも挙げられる。また、それ自体では光開始性はないが、前記物質と組み合わせて用いることにより全体として光開始性能のより良好な増感剤系となるような添加剤、例えば、ベンゾフェノンに対するトリエタノールアミン等の三級アミンを用いることができる。   Examples of (C) photoinitiators that can be used as photoinitiators include 2,4,5-triallylimidazole dimer, 2-mercaptobenzoxazole, leucocrystal violet, and tris (4-diethylamino-2). Combinations with -methylphenyl) methane and the like are also mentioned. In addition, although it does not itself have photoinitiating properties, it can be used in combination with the above-mentioned substances to provide a sensitizer system with better photoinitiating performance as a whole, such as triethanolamine for benzophenone. Secondary amines can be used.

また、熱硬化性の封止樹脂を用いる場合には、前記(C)光開始剤を熱開始剤に変更すればよい。
(C)熱開始剤としては、熱により遊離ラジカルを発生させる有機過酸化物が好ましく、例えば前述の有機過酸化物を使用することができる。
Moreover, what is necessary is just to change the said (C) photoinitiator into a thermal initiator, when using a thermosetting sealing resin.
(C) As a thermal initiator, the organic peroxide which generates a free radical by heat is preferable, for example, the above-mentioned organic peroxide can be used.

上記はアクリル系の光硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂についての例示であるが、通常用いられるエポキシ系の光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂も、本発明の波長変換型太陽電池封止材の分散媒樹脂として用いることができる。ただし、エポキシの硬化はイオン性であるため、上記球状蛍光体あるいは蛍光物質である希土類金属錯体が影響を受ける場合があり、劣化等を引き起こしうるため、アクリル系樹脂を用いることがより好ましい。   The above is an example of the acrylic photocurable resin and the thermosetting resin, but the epoxy photocurable resin and the thermosetting resin that are usually used are also included in the wavelength conversion type solar cell encapsulant of the present invention. It can be used as a dispersion medium resin. However, since the curing of the epoxy is ionic, the spherical phosphor or the rare earth metal complex that is a fluorescent substance may be affected and may cause deterioration. Therefore, it is more preferable to use an acrylic resin.

波長変換型太陽電池封止材用樹脂組成物の分散媒樹脂に、加熱または加圧により流動する熱可塑性樹脂を用いる場合、例えば、天然ゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリイソプレン、ポリ−1,2−ブタジエン、ポリイソブテン、ポリブテン、ポリ−2−ヘプチル−1,3−ブタジエン、ポリ−2−t−ブチル−1,3−ブタジエン、ポリ−1,3−ブタジエン等の(ジ)エン類、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリビニルエチルエーテル、ポリビニルヘキシルエーテル、ポリビニルブチルエーテル等のポリエーテル類、ポリビニルアセテート、ポリビニルプロピオネート等のポリエステル類、ポリウレタン、エチルセルロース、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル、ポリスルホン、フェノキシ樹脂、ポリエチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリ−2−エチルヘキシルアクリレート、ポリ−t−ブチルアクリレート、ポリ−3−エトキシプロピルアクリレート、ポリオキシカルボニルテトラメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリイソプロピルメタクリレート、ポリドデシルメタクリレート、ポリテトラデシルメタクリレート、ポリ−n−プロピルメタクリレート、ポリ−3,3,5−トリメチルシクロヘキシルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリ−2−ニトロ−2−メチルプロピルメタクリレート、ポリ−1,1−ジエチルプロピルメタクリレート、ポリメチルメタクリレート等のポリ(メタ)アクリル酸エステルが分散媒樹脂として使用可能である。   When a thermoplastic resin that flows by heating or pressurization is used for the dispersion medium resin of the resin composition for wavelength conversion type solar cell encapsulant, for example, natural rubber, polyethylene, polypropylene, polyvinyl acetate, polyisoprene, poly- (Di) enes such as 1,2-butadiene, polyisobutene, polybutene, poly-2-heptyl-1,3-butadiene, poly-2-t-butyl-1,3-butadiene, poly-1,3-butadiene , Polyethers such as polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyvinyl ethyl ether, polyvinyl hexyl ether, and polyvinyl butyl ether, polyesters such as polyvinyl acetate and polyvinyl propionate, polyurethane, ethyl cellulose, polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polymethacrylate Ronitrile, poly Sulfone, phenoxy resin, polyethyl acrylate, polybutyl acrylate, poly-2-ethylhexyl acrylate, poly-t-butyl acrylate, poly-3-ethoxypropyl acrylate, polyoxycarbonyl tetramethacrylate, polymethyl acrylate, polyisopropyl methacrylate, poly Dodecyl methacrylate, polytetradecyl methacrylate, poly-n-propyl methacrylate, poly-3,3,5-trimethylcyclohexyl methacrylate, polyethyl methacrylate, poly-2-nitro-2-methylpropyl methacrylate, poly-1,1-diethyl Poly (meth) acrylic acid esters such as propyl methacrylate and polymethyl methacrylate can be used as the dispersion medium resin.

これらの熱可塑性樹脂は、必要に応じて2種以上共重合してもよいし、2種類以上をブレンドして使用することも可能である。   Two or more kinds of these thermoplastic resins may be copolymerized as required, or two or more kinds may be blended and used.

さら上記樹脂との共重合成分として、エポキシモノマー、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエステルアクリレート等を使うこともできる。特に接着性の点から、ウレタンアクリレート、エポキシモノマー、ポリエーテルアクリレートが優れている。   Furthermore, epoxy monomers, urethane acrylates, polyether acrylates, polyester acrylates, and the like can be used as copolymerization components with the above resins. In particular, urethane acrylate, epoxy monomer, and polyether acrylate are excellent from the viewpoint of adhesiveness.

エポキシモノマーとしては、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、アリルアルコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ソルビトールテトラグリシジルエーテル等の(メタ)アクリル酸付加物が挙げられる。   As epoxy monomers, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, allyl alcohol diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, adipic acid diglycidyl ester, phthalic acid diglycidyl ester, polyethylene glycol diglycidyl ether And (meth) acrylic acid adducts such as trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, and sorbitol tetraglycidyl ether.

エポキシモノマー等のように分子内に水酸基を有するポリマは接着性向上に有効である。これらの共重合樹脂は、必要に応じて、2種以上併用することができる。これら樹脂の軟化温度は、取扱い性から200℃以下が好ましく、150℃以下がさらに好ましい。太陽電池ユニットの使用環境温度が通常は80℃以下であることと加工性を考慮すると、上記樹脂の軟化温度は特に好ましくは80〜120℃である。   A polymer having a hydroxyl group in the molecule, such as an epoxy monomer, is effective for improving adhesiveness. These copolymer resins can be used in combination of two or more as required. The softening temperature of these resins is preferably 200 ° C. or less, and more preferably 150 ° C. or less from the viewpoint of handleability. Considering that the use environment temperature of the solar cell unit is usually 80 ° C. or lower and workability, the softening temperature of the resin is particularly preferably 80 to 120 ° C.

熱可塑性樹脂を分散媒樹脂として用いた場合の、その他の樹脂組成物の構成は、上記球状蛍光体を含有させれば特に制限はないが、通常用いられる成分、例えば、可塑剤、難燃剤、安定剤等を含有させることが可能である。
本発明の波長変換型太陽電池封止材の分散媒樹脂としては、上記のように、光硬化性、熱硬化性、熱可塑性と、特に樹脂を制限するものではないが、特に好ましい樹脂として、従来の太陽電池用封止材として広く利用されているエチレン−酢酸ビニル共重合体に熱ラジカル開始剤を配合した組成が挙げられる。
When the thermoplastic resin is used as a dispersion medium resin, the composition of the other resin composition is not particularly limited as long as the spherical phosphor is contained, but usually used components such as a plasticizer, a flame retardant, It is possible to contain a stabilizer and the like.
As the dispersion medium resin of the wavelength conversion type solar cell encapsulant of the present invention, as described above, photocurability, thermosetting, thermoplasticity, and the resin is not particularly limited, but as a particularly preferable resin, The composition which mix | blended the thermal radical initiator with the ethylene-vinyl acetate copolymer widely utilized as the sealing material for conventional solar cells is mentioned.

本発明の波長変換型太陽電池封止材は、球状蛍光体と封止樹脂とを含む波長変換性の樹脂組成物層のみから構成されていてもよいが、これに加えて前記樹脂組成物層以外の光透過層をさらに有することが好ましい。
前記樹脂組成物層以外の光透過層としては、例えば、前記波長変換性の樹脂組成物層から球状蛍光体を除いた光透過性層を挙げることができる。
本発明の波長変換型太陽電池封止材が複数の光透過性層から構成される場合、少なくともその入射側の層よりも同程度かあるいは高屈折であることが好ましい。
詳細には、m個の光透過性層を、光入射側から順に層1、層2、・・・、層(m−1)、層mとし、またそれぞれの層の屈折率を順にn、n、・・・、n(m−1)、nとした場合に、n≦n≦・・・≦n(m−1)≦nが成り立つことが好ましい。
The wavelength conversion type solar cell encapsulant of the present invention may be composed only of a wavelength convertible resin composition layer containing a spherical phosphor and an encapsulating resin, but in addition to this, the resin composition layer It is preferable to further have a light transmission layer other than the above.
Examples of the light-transmitting layer other than the resin composition layer include a light-transmitting layer obtained by removing the spherical phosphor from the wavelength-converting resin composition layer.
When the wavelength conversion type solar cell encapsulating material of the present invention is composed of a plurality of light transmissive layers, it is preferable that the wavelength conversion type solar cell encapsulating material has at least the same or higher refraction than the layer on the incident side.
In detail, m light-transmitting layers are layer 1, layer 2,..., Layer (m−1), layer m in order from the light incident side, and the refractive indices of the respective layers are sequentially n 1. , n 2, ···, n ( m-1), when the n m, it is preferable that n 1 ≦ n 2 ≦ ··· ≦ n (m-1) ≦ n m holds.

本発明の波長変換型太陽電池封止材の屈折率としては特に制限はないが、好ましくは1.5〜2.1とし、好ましくは1.5〜1.9とする。また本発明の波長変換型太陽電池封止材が複数の光透過層からなる場合、波長変換型太陽電池封止材の全体の屈折率が前記範囲内であることが好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular as a refractive index of the wavelength conversion type solar cell sealing material of this invention, Preferably it is 1.5-2.1, Preferably it is 1.5-1.9. Moreover, when the wavelength conversion type solar cell sealing material of this invention consists of a some light transmissive layer, it is preferable that the whole refractive index of the wavelength conversion type solar cell sealing material is in the said range.

本発明の波長変換型太陽電池封止材は、太陽電池セルの受光面上に配置されることが好ましい。そうすることで、太陽電池セル受光表面のテクスチャー構造、セル電極、タブ線等を含めた凹凸形状に隙間なく追従できる。
本発明の波長変換型太陽電池封止材は、取り扱いの簡便さの点からシート状であることが好ましい。
It is preferable that the wavelength conversion type solar cell sealing material of this invention is arrange | positioned on the light-receiving surface of a photovoltaic cell. By doing so, it is possible to follow the uneven structure including the texture structure of the solar cell light receiving surface, the cell electrode, the tab line and the like without a gap.
The wavelength conversion type solar cell encapsulant of the present invention is preferably a sheet from the viewpoint of easy handling.

<波長変換型太陽電池封止材の製造方法>
本発明の波長変換型太陽電池封止材の製造方法は、(1)前記球状蛍光体を準備する工程と、(2)前記球状蛍光体および前記ラジカル捕捉剤を封止樹脂に混合または分散させた樹脂組成物を調製する工程と、(3)前記樹脂組成物をシート状に形成し、光透過性の樹脂組成物層を作製する工程と、を有する。その他の工程を有していてもよい。
<Method for Producing Wavelength Conversion Type Solar Cell Sealant>
The method for producing a wavelength conversion type solar cell encapsulant of the present invention includes (1) a step of preparing the spherical phosphor, and (2) mixing or dispersing the spherical phosphor and the radical scavenger in an encapsulating resin. And (3) forming the resin composition into a sheet shape and producing a light-transmitting resin composition layer. Other steps may be included.

−球状蛍光体の準備工程−
球状蛍光体を準備する工程では、前記球状蛍光体を購入して準備しても、或いは上記方法により製造して準備してもよい。
-Preparation process of spherical phosphor-
In the step of preparing the spherical phosphor, the spherical phosphor may be purchased and prepared, or may be manufactured and prepared by the above method.

−樹脂組成物の調製工程−
前記球状蛍光体および前記ラジカル捕捉剤を封止樹脂に混合または分散し、樹脂組成物を調製する方法としては、通常用いられる方法を特に制限なく用いることができる。球状蛍光体が封止樹脂に均一に分散するよう、ロールミキサなどで混練してもよい。
-Preparation process of resin composition-
As a method for preparing the resin composition by mixing or dispersing the spherical phosphor and the radical scavenger in a sealing resin, a commonly used method can be used without particular limitation. You may knead | mix with a roll mixer etc. so that spherical fluorescent material may disperse | distribute uniformly to sealing resin.

−シート形成工程−
前記樹脂組成物をシート状に形成し、光透過性の樹脂組成物層を作製する方法として通常用いられる方法を特に制限なく用いることができる。封止樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合には、例えば、加熱したプレス機を用いて半硬化状態のシートに形成することができる。
樹脂組成物層の厚みは、1μm以上1000μm以下とすることが好ましく、10μm以上800μm以下とすることがより好ましい。
-Sheet formation process-
A method usually used as a method for forming the resin composition into a sheet and producing a light-transmitting resin composition layer can be used without any particular limitation. When a thermosetting resin is used as the sealing resin, it can be formed into a semi-cured sheet using, for example, a heated press.
The thickness of the resin composition layer is preferably 1 μm or more and 1000 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 800 μm or less.

<太陽電池モジュール>
本発明は、上記波長変換型太陽電池封止材を備える太陽電池モジュールもその範囲とする。本発明の波長変換型太陽電池封止材は、太陽電池セルと、この太陽電池セルの受光面上に配置された前記波長変換型太陽電池封止材と、を備える。これにより発電効率が向上する。
本発明の波長変換型太陽電池封止材は、例えば、複数の光透過性層と太陽電池セルとを有する太陽電池モジュールの、光透過性層の一つとして用いられる。
<Solar cell module>
The present invention also includes a solar cell module including the wavelength conversion type solar cell sealing material. The wavelength conversion type solar cell sealing material of this invention is equipped with a photovoltaic cell and the said wavelength conversion type solar cell sealing material arrange | positioned on the light-receiving surface of this photovoltaic cell. This improves power generation efficiency.
The wavelength conversion type solar cell encapsulant of the present invention is used as one of light transmissive layers of a solar cell module having a plurality of light transmissive layers and solar cells, for example.

本発明において、太陽電池モジュールは、例えば、反射防止膜、保護ガラス、波長変換型太陽電池封止材、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、本発明の波長変換型太陽電池封止材、太陽電池のSiNx:H層及びSi層等が挙げられる。   In this invention, a solar cell module is comprised from required members, such as an antireflection film, protective glass, a wavelength conversion type solar cell sealing material, a photovoltaic cell, a back film, a cell electrode, a tab wire, for example. Among these members, the light-transmitting layer having light transmittance includes an antireflection film, a protective glass, the wavelength conversion type solar cell sealing material of the present invention, a SiNx: H layer and a Si layer of the solar cell, and the like. Can be mentioned.

本発明において、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、本発明の波長変換型太陽電池封止材、太陽電池セルのSiNx:H層、Si層となる。   In the present invention, the order of lamination of the light-transmitting layers mentioned above is usually an antireflection film, protective glass, and the wavelength conversion type solar cell sealing of the present invention, which are formed in order from the light receiving surface of the solar cell module. The material is a SiNx: H layer or Si layer of the solar battery cell.

即ち、本発明の波長変換型太陽電池封止材において、あらゆる角度から入り込む外部光が反射損失少なく、効率よく太陽電池セル内に導入するために、波長変換型太陽電池封止材の屈折率が、該波長変換型太陽電池封止材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、且つ該波長変換型太陽電池封止材の反光入射側に配置される光透過性層、すなわち、太陽電池セルのSiNx:H層(「セル反射防止膜」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。   That is, in the wavelength conversion type solar cell encapsulant of the present invention, the external light entering from any angle has little reflection loss, and the refractive index of the wavelength conversion type solar cell encapsulant is efficiently introduced into the solar cell. The light-transmitting layer disposed on the light incident side from the wavelength conversion type solar cell encapsulant, that is, higher than the refractive index of the antireflection film, protective glass, etc., and the reflection of the wavelength conversion type solar cell encapsulant The refractive index of the light transmissive layer disposed on the incident side, that is, the SiNx: H layer (also referred to as “cell antireflection film”) and the Si layer of the solar battery cell is preferably lower.

具体的には、波長変換型太陽電池封止材より光入射側に配置される光透過性層、すなわち、反射防止膜の屈折率は、1.25〜1.45、保護ガラスの屈折率は、通常1.45〜1.55程度のものが用いられる。該波長変換型太陽電池封止材の反光入射側に配置される光透過性層、すなわち、太陽電池セルのSiNx:H層(セル反射防止膜)の屈折率は、通常1.9〜2.1程度及びSi層等の屈折率は、通常3.3〜3.4程度のものが用いられる。以上のことより、本発明の波長変換型太陽電池封止材の屈折率を好ましくは1.5〜2.1とし、より好ましくは1.5〜1.9とする。   Specifically, the light transmitting layer disposed on the light incident side from the wavelength conversion type solar cell encapsulant, that is, the refractive index of the antireflection film is 1.25 to 1.45, and the refractive index of the protective glass is Usually, about 1.45 to 1.55 is used. The refractive index of the light transmissive layer disposed on the light incident side of the wavelength conversion type solar cell encapsulant, that is, the SiNx: H layer (cell antireflection film) of the solar cell is usually 1.9 to 2. The refractive index of about 1 and the Si layer or the like is usually about 3.3 to 3.4. From the above, the refractive index of the wavelength conversion type solar cell encapsulant of the present invention is preferably 1.5 to 2.1, more preferably 1.5 to 1.9.

本発明の波長変換型太陽電池封止材に前述の球状蛍光体を用いることで、太陽電池モジュールの発電効率が向上する。球状蛍光体は光散乱を抑えて発電に寄与しうる波長域の光に波長変換し、この変換された光が太陽電池セルで発電に寄与する。   By using the above-mentioned spherical phosphor for the wavelength conversion type solar cell encapsulant of the present invention, the power generation efficiency of the solar cell module is improved. The spherical phosphor converts the wavelength of light into a wavelength range that can contribute to power generation by suppressing light scattering, and the converted light contributes to power generation in the solar battery cell.

<太陽電池モジュールの製造方法>
本発明の波長変換型太陽電池封止材となる、シート状の樹脂組成物を用いて、太陽電池セル上に波長変換型太陽電池封止材を形成し、太陽電池モジュールを製造する。
具体的には、通常のシリコン結晶太陽電池モジュールの製造方法と同様であり、通常の封止材シートに代えて、本発明の波長変換型太陽電池封止材(特に好ましくはシート状)を用いる。
<Method for manufacturing solar cell module>
Using the sheet-shaped resin composition that becomes the wavelength conversion type solar cell encapsulant of the present invention, the wavelength conversion type solar cell encapsulant is formed on the solar cell to produce a solar cell module.
Specifically, it is the same as the manufacturing method of a normal silicon crystal solar cell module, and instead of the normal sealing material sheet, the wavelength conversion type solar cell sealing material (particularly preferably in the form of a sheet) of the present invention is used. .

一般的にシリコン結晶系太陽電池モジュールは、まず、受光面であるカバーガラスの上にシート状の封止材(多くは、エチレン−酢酸ビニル共重合体を熱ラジカル開始剤で、熱硬化型にしたもの)を載せる。本発明では、ここで用いられる封止材に代えて、本発明の波長変換型太陽電池封止材を用いる。   Generally, a silicon crystal solar cell module is first made into a sheet-like sealing material (mostly an ethylene-vinyl acetate copolymer with a thermal radical initiator on a cover glass which is a light receiving surface, and a thermosetting type. ). In this invention, it replaces with the sealing material used here and uses the wavelength conversion type solar cell sealing material of this invention.

次に、タブ線で接続されたセルを載せ、さらにシート状の封止材(ただし本発明では、受光面側のみで波長変換型太陽電池封止材を用いればよく、この裏面に関しては、従来のものでも構わない)を載せ、さらにバックシートを載せて、太陽電池モジュール専用の真空加圧ラミネータを用いてモジュールとする。   Next, the cells connected by tab wires are placed, and a sheet-shaped sealing material (in the present invention, a wavelength conversion type solar cell sealing material may be used only on the light receiving surface side. And a back sheet, and a module using a vacuum press laminator dedicated to the solar cell module.

このとき、ラミネータの熱板温度は、封止材が軟化、溶融し、セルを包み込み、さらに硬化するのに必要な温度となっており、通常、120〜180℃、多くは、140〜160℃でこれらの物理変化、化学変化が起こるように設計されている。   At this time, the hot plate temperature of the laminator is a temperature necessary for the sealing material to soften and melt, wrap the cell, and further harden, and is usually 120 to 180 ° C., most of which is 140 to 160 ° C. Designed to cause these physical and chemical changes.

本発明の波長変換型太陽電池封止材は、太陽モジュールとする前の状態のもの、具体的には硬化性樹脂を用いた場合は、半硬化状態をいう。なお、半硬化状態の波長変換型太陽電池封止材と、硬化した後(太陽モジュール化した後)の波長変換型太陽電池封止材との屈折率は大きくは変わらない。   The wavelength conversion type solar cell encapsulant of the present invention is in a state before being made into a solar module, specifically, in a semi-cured state when a curable resin is used. In addition, the refractive index of the wavelength conversion type solar cell sealing material in a semi-cured state and the wavelength conversion type solar cell sealing material after being cured (after being formed into a solar module) is not greatly changed.

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。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
<蛍光物質の合成>
1−(p−t−ブチルフェニル)−3−(p−メトキシフェニル)−1,3−プロパンジオン(BMDBM)695.3mg(2.24mmol)、1,10−フェナントロリン(Phen)151.4mg(0.84mmol)をメタノール25.0gに溶解した。この溶液に、水酸化ナトリウム109.2mg(2.73mmol)のメタノール10.0g溶液を滴下し、さらに1時間攪拌した。
次いで塩化ユーロピウム(III)6水和物256.5mg(0.7mmol)のメタノール5.0g溶液を滴下し、さらに2時間攪拌を続けた。生成した沈殿物を吸引濾過し、メタノールにて洗浄した。乾燥することで、蛍光物質であるEu(BMDBM)Phenを得た。
Example 1
<Synthesis of fluorescent substances>
1- (pt-butylphenyl) -3- (p-methoxyphenyl) -1,3-propanedione (BMDBM) 695.3 mg (2.24 mmol), 1,10-phenanthroline (Phen) 151.4 mg ( 0.84 mmol) was dissolved in 25.0 g of methanol. To this solution was added dropwise a solution of 109.2 mg (2.73 mmol) of sodium hydroxide in 10.0 g of methanol, and the mixture was further stirred for 1 hour.
Subsequently, a solution of europium chloride (III) hexahydrate 256.5 mg (0.7 mmol) in methanol 5.0 g was added dropwise, and stirring was further continued for 2 hours. The produced precipitate was filtered by suction and washed with methanol. By drying, Eu (BMDBM) 3 Phen which is a fluorescent substance was obtained.

<球状蛍光体の合成>
上記の蛍光物質Eu(BMDBM)Phenの42.9mg(0.036mmol、対モノマー0.10質量%)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル) (V−65)214.3mg(0.86mmol)をメタクリル酸メチル(MMA、モノマー成分)42.43g、1,2,2,6,6,−ペンタメチルピペリジニルメタクリレート(FA−711MM、日立化成社製)0.43g(対モノマー1.0質量%)に溶解させ、モノマー溶液を調製した。
<Synthesis of spherical phosphor>
42.9 mg (0.036 mmol, 0.10% by mass of monomer), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (V-65) of the above-described fluorescent substance Eu (BMDBM) 3 Phen 214. 3 mg (0.86 mmol) of methyl methacrylate (MMA, monomer component) 42.43 g, 1,2,2,6,6, -pentamethylpiperidinyl methacrylate (FA-711MM, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) 0.43 g A monomer solution was prepared by dissolving in 1.0% by mass of the monomer.

このモノマー溶液を、ポリビニルアルコール0.42gを含んだ300.00gの水溶液に投入し、ホモジナイザーを用い、3000rpmで1分間攪拌して懸濁液を作製した。この懸濁液を、攪拌羽根にて350rpmで攪拌しながら、室温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。このときに得られた粒子を一部採取し、発光の有無を測定した。
その後、残存するラジカル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、室温に戻した。生成した球状蛍光体を濾別し、純水で充分に洗浄した後、60℃で乾燥して、球状蛍光体を得た。
This monomer solution was added to 300.00 g of an aqueous solution containing 0.42 g of polyvinyl alcohol, and stirred at 3000 rpm for 1 minute using a homogenizer to prepare a suspension. This suspension was subjected to nitrogen bubbling at room temperature while being stirred at 350 rpm with a stirring blade, then heated to 50 ° C. under a nitrogen stream, and polymerized at this temperature for 4 hours. A part of the particles obtained at this time was collected, and the presence or absence of luminescence was measured.
Thereafter, in order to eliminate the remaining radical initiator, the temperature was further raised to 80 ° C. and stirred for 2 hours to complete the reaction, and the temperature was returned to room temperature. The produced spherical phosphor was separated by filtration, sufficiently washed with pure water, and then dried at 60 ° C. to obtain a spherical phosphor.

なお、球状蛍光体における透明材料を構成するメタクリル酸メチルを、上記熱ラジカル開始剤を用いて硬化させたものについて、光路長1cmにおける400〜800nmの光の透過率を求めたところ90%以上であった。   In addition, about what hardened the methyl methacrylate which comprises the transparent material in spherical fluorescent substance using the said thermal radical initiator, when the transmittance | permeability of the light of 400-800 nm in optical path length 1cm was calculated | required, it was 90% or more. there were.

(実施例2)
実施例1と同様の方法で、但し、蛍光物質Eu(BMDBM)Phenの添加量を21.4mg(0.018mmol、対モノマー0.05質量%)に変えて、球状蛍光体を得た。
(Example 2)
A spherical phosphor was obtained in the same manner as in Example 1, except that the addition amount of the fluorescent substance Eu (BMDBM) 3 Phen was changed to 21.4 mg (0.018 mmol, 0.05% by mass of monomer).

(比較例1)
上記の蛍光物質Eu(BMDBM)Phen42.9mg(0.036mmol、対モノマー0.10質量%)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル) ( V−65)214.3mg(0.86mmol)をメタクリル酸メチル(MMA)42.86gに溶解させ、モノマー溶液を調製した。
(Comparative Example 1)
The above phosphor Eu (BMDBM) 3 Phen42.9mg (0.036mmol , to monomer 0.10 wt%), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (V-65) 214.3mg ( 0.86 mmol) was dissolved in 42.86 g of methyl methacrylate (MMA) to prepare a monomer solution.

このモノマー溶液を、ポリビニルアルコール0.42gを含んだ300.00gの水溶液に投入し、ホモジナイザーを用い、3000rpmで1分間攪拌して懸濁液を作製した。この懸濁液を、攪拌羽根にて350rpmで攪拌しながら、室温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。このときに得られた粒子を一部採取し、発光の有無を測定した。
その後、残存するラジカル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た後、室温に戻した。生成した有機粒子を濾別し、純水で充分に洗浄した後、60℃で乾燥して、有機粒子を得た。
This monomer solution was put into 300.00 g of an aqueous solution containing 0.42 g of polyvinyl alcohol, and stirred at 3000 rpm for 1 minute using a homogenizer to prepare a suspension. This suspension was subjected to nitrogen bubbling at room temperature while being stirred at 350 rpm with a stirring blade, then heated to 50 ° C. under a nitrogen stream, and polymerized at this temperature for 4 hours. A part of the particles obtained at this time was collected, and the presence or absence of luminescence was measured.
Thereafter, in order to eliminate the remaining radical initiator, the temperature was further raised to 80 ° C., stirred for 2 hours to complete the reaction, and then returned to room temperature. The produced organic particles were separated by filtration, sufficiently washed with pure water, and then dried at 60 ° C. to obtain organic particles.

[評価方法]
以下に、各実施例において測定した各パラメータの測定方法について説明する。
1.粒度分布(体積平均径)の測定
粒度分布計として、ベックマン・コールター社製のLS13320を用い、水を分散媒として測定した。
[Evaluation method]
Below, the measuring method of each parameter measured in each Example is demonstrated.
1. Measurement of particle size distribution (volume average diameter) LS13320 manufactured by Beckman Coulter was used as a particle size distribution meter, and water was used as a dispersion medium.

2.発光の有無測定
UV(365nm)ランプを照射し、目視にてその発光を確認した。
2. Measurement of presence or absence of light emission A UV (365 nm) lamp was irradiated, and the light emission was confirmed visually.


表1に示されるように、ラジカル捕捉剤を含有させることによって、ラジカルに対して劣化の著しい蛍光物質を用いても発光する球状蛍光体が得られることが分かる。   As shown in Table 1, it can be seen that by including a radical scavenger, a spherical phosphor that emits light can be obtained even when a fluorescent substance that is significantly deteriorated with respect to radicals is used.

<波長変換型太陽電池封止材用樹脂組成物の調製>
透明封止樹脂(分散媒樹脂)として東ソー(株)製のエチレン−酢酸ビニル樹脂、ウルトラセン634を100g、アルケマ吉富(株)製の過酸化物熱ラジカル開始剤を用い、ルペロックス101を1.3g、日本化成(株)製の架橋剤、TAIC(トリアリルイソシアネート)を2.00g、東レ・ダウコーニング(株)製のシランカップリング剤、SZ6030を0.5g、および実施例1の球状蛍光体を3.00g含む混合物を、90℃に調整したロールミキサで混練し、波長変換型太陽電池封止材用樹脂組成物を得た。
<Preparation of resin composition for wavelength conversion type solar cell encapsulant>
As a transparent sealing resin (dispersion medium resin), 100 g of ethylene-vinyl acetate resin manufactured by Tosoh Corporation, Ultrasen 634, and a peroxide thermal radical initiator manufactured by Arkema Yoshitomi Co., Ltd. are used. 3 g, Nippon Kasei Co., Ltd. crosslinker, TAIC (triallyl isocyanate) 2.00 g, Toray Dow Corning silane coupling agent, SZ6030 0.5 g, and spherical fluorescence of Example 1 A mixture containing 3.00 g of the body was kneaded with a roll mixer adjusted to 90 ° C. to obtain a resin composition for wavelength conversion type solar cell encapsulant.

<波長変換型太陽電池封止材シートの作製>
上記で得られた波長変換型太陽電池封止材用樹脂組成物を約30g、離型シートに挟み、0.6mm厚ステンレス製スペーサーを用い、熱板を90℃に調整したプレスを用い、シート状にした。得られたシート状の波長変換型太陽電池封止材の屈折率は1.5であった。
<Preparation of wavelength conversion type solar cell encapsulant sheet>
About 30 g of the resin composition for wavelength conversion type solar cell encapsulant obtained above is sandwiched between release sheets, a 0.6 mm thick stainless steel spacer is used, and a hot plate is adjusted to 90 ° C. I made it. The refractive index of the obtained sheet-form wavelength conversion type solar cell encapsulant was 1.5.

<裏面用太陽電池封止材シートの作製>
上記、波長変換型太陽電池封止材シートの作製において、波長変換型太陽電池封止材用樹脂組成物の代わりに、球状蛍光体を含まない他は上記と同様にして調製した樹脂組成物を用いて、上記と同様の方法で裏面用太陽電池封止材シートを作製した。
<Preparation of solar cell encapsulant sheet for back surface>
In the preparation of the wavelength conversion type solar cell encapsulant sheet, instead of the wavelength conversion type solar cell encapsulant resin composition, a resin composition prepared in the same manner as described above except that it does not contain a spherical phosphor. The solar cell encapsulant sheet for back surface was produced by the same method as above.

<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)製、屈折率1.5)の上に、上記波長変換型太陽電池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、さらに裏面用太陽電池封止材シート、バックフィルムとしてPETフィルム(東洋紡(株)製、商品名:A−4300)を載せ、真空ラミネータを用いて、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。
尚、用いた太陽電池セルには屈折率1.9のセル反射防止膜が形成されている。
<Production of wavelength conversion type solar cell module>
The above-mentioned wavelength conversion type solar cell sealing material sheet is placed on a tempered glass (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., refractive index 1.5) as a protective glass, and the electromotive force can be taken out to the outside. The battery cell is placed so that the light-receiving surface faces down, and a back surface solar cell encapsulant sheet and a PET film (trade name: A-4300, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) are placed as a back film, and a vacuum laminator is used. And laminating to prepare a wavelength conversion type solar cell module.
Note that a cell antireflection film having a refractive index of 1.9 is formed on the used solar battery cell.

<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(ワコム電創社製、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(英弘精機社製、MP−160)を用いて、JIS−C8914に準拠して、モジュール封止前のセルの状態の短絡電流密度Jscと、モジュール封止後の短絡電流密度Jscとを、それぞれ測定し、その差(ΔJsc)をとって評価した。その結果、ΔJscは0.423mA/cmであった。
<Evaluation of solar cell characteristics>
As a simulated solar ray, using a solar simulator (Wacom Denso Co., Ltd., WXS-155S-10, AM1.5G), current voltage characteristics using an IV curve tracer (Eihiro Seiki Co., Ltd., MP-160), In accordance with JIS-C8914, the short-circuit current density Jsc in the cell state before module sealing and the short-circuit current density Jsc after module sealing were measured and evaluated by taking the difference (ΔJsc). As a result, ΔJsc was 0.423 mA / cm 2 .

<発光高温高湿耐性の評価>
上記<波長変換型太陽電池モジュールの作製>と同様な方法で、保護ガラスとして5cm×10cm×1mmの青板ガラスを用いて、その上に上記波長変換型太陽電池封止材シートを載せ、バックフィルムとしてPETフィルム(東洋紡(株)製、商品名:A−4300)を載せ、真空ラミネータを用いて、ラミネートし、これを試験片とした。
アズワン(株)製ハンディーUVランプSLUV−4を用いて365nmの光をこの試験片に照射し、赤色発光の有無を観察した。さらにこの試験片を85℃、85%相対湿度に調整された恒温恒湿槽に入れ、適当な時間をおいて、上記と同様にして赤色発光の有無を観察した。その結果、2500時間まで発光が確認された。
<Evaluation of luminous high temperature and humidity resistance>
Using a blue glass of 5 cm × 10 cm × 1 mm as protective glass in the same manner as in the above <Preparation of wavelength conversion type solar cell module>, the wavelength conversion type solar cell sealing material sheet is placed thereon, and a back film A PET film (manufactured by Toyobo Co., Ltd., trade name: A-4300) was placed thereon, laminated using a vacuum laminator, and this was used as a test piece.
The test piece was irradiated with 365 nm light using a handy UV lamp SLUV-4 manufactured by AS ONE Co., Ltd., and the presence or absence of red light emission was observed. Further, this test piece was placed in a constant temperature and humidity chamber adjusted to 85 ° C. and 85% relative humidity, and the presence or absence of red light emission was observed in the same manner as described above at an appropriate time. As a result, light emission was confirmed up to 2500 hours.

Claims (11)

蛍光物質としての希土類金属錯体、透明材料としてのビニル化合物、ラジカル捕捉剤及びラジカル開始剤を含有する組成物を重合し、前記ラジカル開始剤を消失させる、球状蛍光体の製造方法。 A method for producing a spherical phosphor, comprising polymerizing a composition containing a rare earth metal complex as a fluorescent substance , a vinyl compound as a transparent material, a radical scavenger and a radical initiator to eliminate the radical initiator. 前記蛍光物質が、ユーロピウム錯体である請求項に記載の球状蛍光体の製造方法。 The fluorescent substance, a manufacturing method of the spherical phosphor according to claim 1 which is europium complex. 前記透明材料が、透明(メタ)アクリル樹脂である請求項1又は請求項に記載の球状蛍光体の製造方法。 Wherein the transparent material is transparent (meth) method for producing a spherical phosphor according to claim 1 or claim 2 is an acrylic resin. 前記透明材料の屈折率が、前記蛍光物質よりも低く、1.4以上である請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の球状蛍光体の製造方法。 The method for producing a spherical phosphor according to any one of claims 1 to 3 , wherein a refractive index of the transparent material is lower than that of the phosphor and is 1.4 or more. 前記蛍光物質が溶解または分散されたビニルモノマー組成物の、乳化重合または懸濁重合により得られる球状樹脂粒子である請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の球状蛍光体の製造方法。 The method for producing a spherical phosphor according to any one of claims 1 to 4 , wherein the resin is spherical resin particles obtained by emulsion polymerization or suspension polymerization of a vinyl monomer composition in which the fluorescent substance is dissolved or dispersed. . 前記蛍光物質が溶解または分散されたビニルモノマー組成物の、懸濁重合により得られる球状樹脂粒子である請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の球状蛍光体の製造方法。 The method for producing a spherical phosphor according to any one of claims 1 to 5 , which is a spherical resin particle obtained by suspension polymerization of a vinyl monomer composition in which the fluorescent substance is dissolved or dispersed. 請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の製造方法により球状蛍光体を製造する工程と、
前記球状蛍光体及びラジカル捕捉剤を封止樹脂に混合または分散させた樹脂組成物を調製する工程と、
前記樹脂組成物をシート状に形成し、光透過性の樹脂組成物層を作製する工程と、
を有す波長変換型太陽電池封止材の製造方法。
A step of producing a spherical phosphor by the production method according to any one of claims 1 to 6 ,
Preparing a resin composition in which the spherical phosphor and the radical scavenger are mixed or dispersed in a sealing resin;
Forming the resin composition into a sheet and producing a light-transmitting resin composition layer;
Method for manufacturing a wavelength conversion-type solar cell encapsulant that have a.
前記樹脂組成物層中の前記球状蛍光体の含有率が、0.0001〜10質量パーセントである請求項に記載の波長変換型太陽電池封止材の製造方法 The manufacturing method of the wavelength conversion type solar cell sealing material of Claim 7 whose content rate of the said spherical fluorescent substance in the said resin composition layer is 0.0001-10 mass percent. 前記樹脂組成物層以外の光透過性層をさらに設ける請求項または請求項に記載の波長変換型太陽電池封止材の製造方法 Method for manufacturing a wavelength conversion-type solar cell encapsulant of claim 7 or claim 8 further Ru provided a light transmitting layer other than the resin composition layer. 前記樹脂組成物層および前記樹脂組成物層以外の光透過性層からなるm個の層を備え、且つ、前記m個の層のそれぞれの屈折率を、光入射側から順にn、n、・・・、n(m−1)、nとした場合に、n≦n≦・・・≦n(m−1)≦nの関係を満た請求項に記載の波長変換型太陽電池封止材の製造方法M layers composed of the resin composition layer and a light transmissive layer other than the resin composition layer are provided, and the refractive indexes of the m layers are set to n 1 and n 2 in order from the light incident side. , ···, n (m-1 ), when the n m, the wavelength according to n 1 ≦ n 2 ≦ ··· ≦ n (m-1) ≦ n claim 9, satisfying the relation m A method for producing a conversion type solar cell encapsulant. 請求項〜請求項10のいずれか1項に記載の製造方法により波長変換型太陽電池封止材を準備する工程と、
前記波長変換型太陽電池封止材を太陽電池セルの受光面側に配置する工程と、
を有す太陽電池モジュールの製造方法。
Preparing a wavelength conversion type solar cell sealing material by the method according to any one of claims 7 to claim 10,
Arranging the wavelength conversion type solar cell encapsulant on the light receiving surface side of the solar cell; and
Method of manufacturing a solar cell module that have a.
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