JP6034918B1 - ベンゾトリアゾール化合物およびそれを用いた樹脂組成物ならびに波長変換層 - Google Patents
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Abstract
Description
R2、R3、R4、R2’、R3’、およびR4’は、それぞれ独立して、場合により置換された炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基または水素原子を表し(R2、R3、およびR4は、その2つまたは3つのアルキル基が同一のシクロアルキル基を形成していてもよく、R2’、R3’、およびR4’は、その2つまたは3つのアルキル基が同一のシクロアルキル基を形成していてもよい)、
R2、R3、およびR4は、2つ以上が同時に水素原子であることがなく、
R2’、R3’、およびR4’は、2つ以上が同時に水素原子であることがない。)
R2、R3、R4、R2’、R3’、およびR4’は、それぞれ独立して、場合により置換された炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基または水素原子を表し(R2、R3、およびR4は、その2つまたは3つのアルキル基が同一のシクロアルキル基を形成していてもよく、R2’、R3’、およびR4’は、その2つまたは3つのアルキル基が同一のシクロアルキル基を形成していてもよい)、
R2、R3、およびR4は、2つ以上が同時に水素原子であることがなく、
R2’、R3’、およびR4’は、2つ以上が同時に水素原子であることがない。)
蛍光(またはホトルミネセンス性)色素の有用な性質の1つが、これらの色素は、特定波長の光の光子を吸収し、かつ、当該光子を異なる波長で再放出することができることである。この現象はまた、これらの色素を光起電産業において有用にする。
R2、R3、R4、R2’、R3’、およびR4’は、それぞれ独立して、場合により置換された炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基または水素原子を表し(R2、R3、およびR4は、その2つまたは3つのアルキル基が同一のシクロアルキル基を形成していてもよく、R2’、R3’、およびR4’は、その2つまたは3つのアルキル基が同一のシクロアルキル基を形成していてもよい)、
R2、R3、およびR4は、2つ以上が同時に水素原子であることがなく、
R2’、R3’、およびR4’は、2つ以上が同時に水素原子であることがない。)
本発明の樹脂組成物は、波長変換型の封止材組成物、粘着剤組成物、基材用組成物等として用いることが可能である。特に、本発明の樹脂組成物は、波長変換機能を有するものであり、波長変換型の封止材組成物、波長変換型の粘着剤組成物、波長変換型の基材用組成物および波長変換型のコーティング膜組成物として用いられることに適している。上記波長変換型の樹脂組成物は、入射光の波長をより長波長に変換するものが好ましい。上記波長変換型の樹脂組成物は、マトリックス樹脂中に、波長変換機能を有する蛍光色素化合物であるベンゾトリアゾール等を分散させること等により形成することができる。なお、以下波長変換型封止材組成物に関する記載も、封止材組成物以外の用途(たとえば、粘着剤組成物、コーティング膜組成物等)で用いられる樹脂組成物の場合にも適宜読み替えて適用される。
本発明の波長変換層は、上記樹脂組成物を用いて形成されたことを特徴とする。本発明の波長変換層は、波長変換型封止材層、波長変換型粘着剤層、波長変換型基材層、波長変換フィルム、波長変換シート、波長変換型コーティング膜等として用いることが可能である。特に、本発明の波長変換型封止材層変換層は、波長変換機能を有するものであり、太陽電池モジュール等における波長変換型の封止材組成物、粘着剤層、基材層、コーティング膜等として用いられることに適している。なお、以下波長変換型封止材層および粘着剤層に関する記載も、封止材層および粘着剤層以外の層としての波長変換層の場合にも適宜読み替えて適用される。
本発明の太陽電池モジュールとして、一例として図1〜18に簡易な模式図を示すが、本発明がこれらに限定されるものではない。
〔実施例5〕
実施例5で検討した化合物(E)のベンゾトリアゾール誘導体の合成スキームを下記に示した。
化合物E(実施例5)以外の各ベンゾトリアゾール誘導体は、各化合物の化学構造に対応する原料に置き換えて、同様の手法により合成した。
実施例および比較例に用いられた蛍光発光化合物の最大吸収波長および蛍光発光波長を測定した。最大吸収波長の測定は、各試料をトルエン溶液(1mg/50mL)にして、紫外可視分光光度計(日本分光株式会社製、V−560)を用いて行い、Abs測定において最大値を示す波長を測定した。
発光量子収率の測定は、各試料をトルエン溶液(1mg/50mL)にして、MCPD(大塚電子社製、MCPD−9800、QE1100L、ソフトウェアVer.1.10.10.1)を用いて行い、極大励起波長で励起した時の発光量子収率を測定した。
得られたベンゾトリアゾール化合物の少量をプレパラートに用意し、顕微鏡ホットステージ(メトラートレド社製:FP82HT)を備えた偏光顕微鏡(ニコン社製:エクリプスLV−100POL)を用いて、昇温過程(10℃/分)における結晶状態から液体状態に転移する温度を観察することで、融点を測定した。
透明分散媒樹脂としてエチレンビニルアセテート(EVA)(住友化学社製:KA−30)を100質量部、実施例・比較例の化合物を0.2質量部はかりとり、ラボプラストミル(東洋精機社製:10C100)にて100℃で混練して、封止樹脂組成物を得た。
上記で得られた封止樹脂組成物を離型シートに挟み、真空熱加圧装置(ミカドテクノス社製:VS20−3430)を用いて80℃でプレスすることで、約400μm厚の封止シートを作製した。
上記で得られた封止シートを20×20cmに裁断し、保護ガラスとしての強化ガラス(旭硝子社製:ソライト)、封止シート、太陽電池セル(Qセル社製:Q6LTT3−G2−200/1700−A、結晶シリコン型)、裏面用封止シート(400μm厚EVAシート)、バックシートとしてPETフィルムを載せ、真空ラミネーター(株式会社エヌ・ピー・シー:LM−50x50−S)を用いて、140℃、真空5分、加圧10分の条件でラミネートし、太陽電池モジュールを作製した。
上記で得られた太陽電池モジュールの光電変換効率を、ソーラーシミュレーター(三永電機製作所製)を用いて測定した。
各ベンゾトリアゾール誘導体を含む樹脂シートに対して、UV照射器(パナソニック社製、UJ35)およびレンズを用い、1W/cm2のUV光(365nm)を所定の時間(60分)照射した。UV光照射後のサンプルの吸収スペクトルを分光光度計によって測定した。得られたスペクトル情報をもとに、ベンゾトリアゾール誘導体のUV照射処理前後の吸光度変化により評価した。
10 表面保護層
20 波長変換型封止材層
30 太陽電池セル
40 裏面用封止材層
50 バックシート
60 封止材層
70 波長変換層
80 波長変換型粘着剤層
Claims (16)
- 下記一般式(I)によって表されるベンゾトリアゾール化合物。
(式中、R1は、場合により置換された炭素数1〜40の直鎖または分岐のアルキル基またはシクロアルキル基を表し、
R2、R3、R4、R2’、R3’、およびR4’は、それぞれ独立して、場合により置換された炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基または水素原子を表し(R2、R3、およびR4は、その2つまたは3つのアルキル基が同一のシクロアルキル基を形成していてもよく、R2’、R3’、およびR4’は、その2つまたは3つのアルキル基が同一のシクロアルキル基を形成していてもよい)、
R2、R3、およびR4は、2つ以上が同時に水素原子であることがなく、
R2’、R3’、およびR4’は、2つ以上が同時に水素原子であることがない。) - 前記一般式(I)において、−CR2R3R4基の合計炭素数が3〜40であり、かつ、−CR2’R3’R4’基の合計炭素数が3〜40である、請求項1に記載のベンゾトリアゾール化合物。
- 前記一般式(I)において、−CR2R3R4基および−CR2’R3’R4’基が、それぞれ独立して、三級アルキル基である、請求項1または2に記載のベンゾトリアゾール化合物。
- 前記一般式(I)において、−CR2R3R4基と−CR2’R3’R4’基とが同一構造である、請求項1〜3のいずれかに記載のベンゾトリアゾール化合物。
- 300〜400nmに最大吸収波長を有する、請求項1〜4のいずれかに記載のベンゾトリアゾール化合物。
- 350〜450nmに最大蛍光発光波長を有する、請求項1〜5のいずれかに記載のベンゾトリアゾール化合物。
- マトリックス樹脂、および、請求項1〜6のいずれかに記載のベンゾトリアゾール化合物を含む、樹脂組成物。
- 前記マトリックス樹脂100重量部に対して、前記ベンゾトリアゾール化合物が0.001〜10重量部で含まれている、請求項7に記載の樹脂組成物。
- 前記マトリックス樹脂が、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリエチレンテトラフルオロエチレン、ポリイミド、非晶質ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート、エポキシ樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、アイオノマー樹脂、および、シリコーン樹脂(シロキサンゾル−ゲルを含む)からなる群から選ばれる1つを少なくとも含む、請求項7または8に記載の樹脂組成物。
- 請求項7〜9のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて形成された波長変換層。
- 封止材層である、請求項10に記載の波長変換層。
- 粘着剤層である、請求項10に記載の波長変換層。
- 前記波長変換層の厚みが2〜2000μmである、請求項10〜12のいずれかに記載の波長変換層。
- 請求項7〜9のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて形成された波長変換層と太陽電池セルとを含む太陽電池モジュール。
- 前記太陽電池セルに対して前記波長変換層が入射光側に配置されている、請求項14に記載の太陽電池モジュール。
- 前記太陽電池セルが、結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、薄膜シリコン太陽電池、ヘテロ接合型太陽電池、多接合型太陽電池、硫化カドミウム/テルル化カドミウム太陽電池、CIS系薄膜太陽電池、CIGS系薄膜太陽電池、CZTS系薄膜太陽電池、III−V族太陽電池、色素増感型太陽電池、ペロブスカイト太陽電池、または、有機半導体太陽電池である、請求項14または15に記載の太陽電池モジュール。
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