JPWO2013054818A1 - 波長変換組成物及び波長変換フィルム及び太陽電池 - Google Patents
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Abstract
Description
太陽電池を普及させるための課題の一つとして、変換効率の向上が挙げられる。特に短波長域の光は利用率が小さく、変換効率が結晶シリコン系太陽電池より低いアモルファスシリコン系太陽電池や化合物系太陽電池、有機系太陽電池等では深刻な課題となっている。解決策の一つは、従来まで利用されていなかった波長域(特に短波長域)の光エネルギーをいかに利用するかにある。
その方法の一つとして、透明ポリマーの中に蛍光体を分散させ、短波長域の光を太陽電池に適する長波長域の光に変換する波長変換フィルムが開発されている。
<1> 発光性分子と自己集積性分子とが結合した発光体を、ベースポリマー中に含んでなる波長変換組成物。
<2> 前記発光体が、蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体である前記<1>に記載の波長変換組成物。
<3> 前記蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向し、エキサイマを生成している前記<2>に記載の波長変換組成物。
<4> 前記蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向性会合体を形成している前記<2>または<3>に記載の波長変換組成物。
<5> 前記配向性会合体が、繊維状会合体である前記<4>に記載の波長変換組成物。
<6> 前記ベースポリマー100質量部に対する、前記蛍光体の割合が、0.0001質量部以上10質量部以下である前記<2>から<5>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<7> 前記蛍光性分子が、ピレン誘導体である前記<2>から<6>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<8> 前記ピレン誘導体が、1−ピレンブタン酸及びピレン−1−アミンからなる群から選ばれる少なくとも一種である前記<7>記載の波長変換組成物。
<9> 前記蛍光性分子が、アントラセン誘導体である前記<2>から<6>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<10> 前記アントラセン誘導体が、9−(4−ヒドロキシフェニル)アントラセン、9−(4−アミノフェニル)アントラセン及び9,10−ジフェニルアントラセン−1−アミンからなる群から選ばれる少なくとも一種である前記<9>記載の波長変換組成物。
<11> 前記自己集積性分子が、アミノ酸誘導体、多環芳香族誘導体、コレステロール誘導体及び糖誘導体から選ばれる1種以上である前記<1>から<10>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<12> 前記自己集積性分子が、ジドデシル化グルタミド、ジブチル化グルタミド及びジドデシル化リジンから選ばれる1種以上である前記<1>から<10>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<13> 前記自己集積性分子が、分散基を有する前記<1>から<12>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<14> 前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体以外の蛍光物質をさらに含有する前記<2>から<13>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<15> 前記蛍光物質が、前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体の発光した光を吸収し、より長波長に発光する蛍光物質である前記<14>に記載の波長変換組成物。
<16> 前記ベースポリマーが可視光領域に吸収をもたないポリマーである前記<1>から<15>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<17> 前記ベースポリマーが、ポリメチルメタクリレート又はポリスチレンである前記<1>から<15>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<18> 前記<1>から<17>のいずれかに記載の波長変換組成物を成形してなる波長変換フィルム。
<19> 前記<18>に記載の波長変換フィルムと、光電変換素子とを有することを特徴とする太陽電池。
<20> 前記<1>から<17>のいずれかに記載の波長変換組成物を含む封止材と、光電変換素子とを有することを特徴とする太陽電池。
本発明の波長変換組成物は、発光性分子と自己集積性分子とが結合した、波長変換能を有する発光体を、ベースポリマー中に含んでなる組成物である。
本発明において、「波長変換」とは、特定波長帯の光を吸収し、より長波長帯の光を発することで、吸収光を長波長側に変換するダウンコンバージョン型波長変換を意味する。
この中でも、1−ピレンブタン酸、ピレン−1−アミンが好適である。
この中でも、9−(4−ヒドロキシフェニル)アントラセン、9−(4−アミノフェニル)アントラセン、9,10−ジフェニルアントラセン−1−アミンが好適である。
このような有機金属錯体の配位子となる有機化合物としては、例えば、カルバゾール誘導体、ピリジン誘導体、ポルフィリン誘導体、トリフェニレン誘導体、ビピリジン誘導体、ロザリン誘導体、アントラセン誘導体、フタロシアニン誘導体等が挙げられる。
また、リン光性分子として、錯体系化合物以外にもエオシン誘導体、クロロフィル誘導体、βカロチン誘導体、環状アジン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニレン誘導体などを用いてもよい。
好適な具体例としては、ジドデシル化グルタミド、ジブチル化グルタミド、ジドデシル化リジンが挙げられる。
なお、これらの自己集積性分子は単独でもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。
このような蛍光体を用いることにより、前記蛍光体を構成する自己集積性分子の作用により、ベースポリマー中で前記蛍光体が集積するため、自己集積性分子と共に蛍光体を構成する蛍光性分子も高効率で集合・配向し、波長変換に適したエキサイマ生成が促進されるため、波長変換効率が向上する。
ベースポリマーは、上記発光体に含まれる発光性分子の吸収波長、発光波長の光、特には蛍光性分子の吸収波長、発光波長の光に対して透明なポリマーであればよく、ベースポリマーが可視光領域に極大吸収波長を持たないポリマーであることが好ましく、特にベースポリマーが可視光領域に吸収を持たないポリマーであることが好ましい。
上記ポリマーの中でも、ポリメチルメタクリレートやポリスチレンは、上記発光体、蛍光体及び配向性会合体の分散性が高く、可視光領域に吸収を持たない透明性の高いポリマーを低コストで入手できるため好適である。
そのため、ベースポリマーの種類によって、分散基の種類も異なるが、ベースポリマーが上述のポリスチレン等汎用性ポリマーのように疎水性の高いポリマーである場合には、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基などの脂肪族炭化水素基が好ましい。また、ベースポリマーの種類によっては、コレステリル基やパーフルオロ鎖も「分散基」の候補となる。
これらの脂肪族炭化水素基は、自己集積性分子に対し、1又は複数結合していてもよく、複数結合している場合には、それぞれが同じでも異なっていてもよい。
蛍光物質として、従来公知の蛍光物質(希土類元素を含む複合酸化物等の無機系蛍光物質、ローダミン類、クマリン類等の有機系蛍光物質)を使用することができ、その種類や含有量は、上記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体の種類や量を考慮して、適宜選択される。なお、有機系の蛍光物質として、(自己集積性分子を結合させていない)上記の蛍光性分子を使用してもよい。
本発明の波長変換フィルムは、本発明の波長変換組成物を成形し、フィルム状にしたものである。波長変換フィルムの成形は、特に限定はなく、従来公知の樹脂フィルム成形の方法(例えば、インフレーション法、カレンダー法、キャスティング法等)により行うことができる。
また、本発明の波長変換フィルムは、フィルムの最適化(素材の選択や均質化、多層化、ひずみの改善など)によって変換効率の大幅な改善が期待できる。
なお、上述した本発明の発光体(蛍光体)における自己集積性分子が上記分散基を有すると、溶媒中での前記発光体(蛍光体)の分散性も向上するため、塗布法での波長変換フィルムを製造しやすくなるという利点がある。
例えば、太陽光発電産業、農業、照明産業への適用が挙げられる。
使用される波長変換フィルムは、使用される光電変換素子に適した波長の光を供することができるように、含有させる発光体(蛍光体)及びベースポリマーの種類、発光体(蛍光体)の含有量を選択する。また、複数の波長変換フィルムを組み合わせて(積層して)使用してもよい。
また、波長変換組成物を含む波長変換フィルムと、波長変換組成物を含む封止材を組み合わせて(積層して)使用してもよい。
ジドデシル化L−グルタミド(合成品)
ジブチル化L−グルタミド(合成品)
ジドデシル化L−リジン(合成品)
ジ(2−エチルヘキシル)L−グルタミド(合成品)
9−(4−アミノフェニル)アントラセン(合成品)
9,10−ジフェニルアントラセン−1−アミン(合成品)
9,10−ジフェニルアントラセン(東京化成工業株式会社)
ナイルレッド(東京化成工業株式会社)
1−ピレンブタン酸(東京化成工業株式会社)
ピレン−1−アミン(東京化成工業株式会社)
テトラヒドロフラン(ナカライテスク株式会社)
トリエチルアミン(ナカライテスク株式会社)
シアノリン酸ジエチル(和光純薬工業株式会社)
メタノール(ナカライテスク株式会社)
クマリン153(アルドリッチ株式会社)
ポリスチレン(アルドリッチ、Mw:〜280,000)
ポリメチルメタクリレート(アルドリッチ、Mw:〜120,000)
ジメチルアミノナフタレン(東京化成工業株式会社)
エチレン−酢酸ビニル共重合体(アルドリッチ株式会社)
(エチレン60mol%−酢酸ビニル40mol%)
蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した自己集積性蛍光体(以下、「蛍光体」とする)を以下の方法で合成した。
蛍光性分子として1−ピレンブタン酸(0.37g)を、自己集積性分子としてジドデシル化L−グルタミド(0.60g)を用い、テトラヒドロフラン(70mL)に溶解させ、氷浴中でかき混ぜながらトリエチルアミン(0.32mL)およびシアノリン酸ジエチル(0.38mL)を加えた。12時間室温でかき混ぜて反応を進行させたのち、溶媒を除去し、メタノールから再結晶を行って、蛍光体−1(0.89g)を得た。
蛍光体−1の透過型顕微鏡写真を図1に示す。蛍光体−1は、ナノ繊維からなる繊維状会合体を形成していた。なお、比較のため観察した参照サンプル(1−ピレンブタン酸)ではこのようなナノ繊維からなる繊維状会合体の形成は確認できなかった。
ジドデシル化L−グルタミドに代えて、自己集積性分子としてジブチル化L−グルタミド(0.5g)を用い、蛍光体−1と同様な方法により蛍光体−2を得た。
1−ピレンブタン酸に代えて、蛍光性分子としてピレン−1−アミン(0.2g)を、ジドデシル化L−グルタミドに代えて、自己集積性分子としてジドデシル化L−リジン(0.6g)を用い、蛍光体−1と同様な方法により蛍光体−3を得た。
ジドデシル化L−グルタミドに代えて、自己集積性分子としてジ(2−エチルヘキシル)L−グルタミド(0.6g)を用い、蛍光体−1と同様な方法により蛍光体−4を得た。
1−ピレンブタン酸に代えて、蛍光性分子として9−(4−アミノフェニル)アントラセン(0.3g)を、ジドデシル化L−グルタミドに代えて、自己集積性分子としてジドデシル化L−リジン(0.6g)を用い、蛍光体−1と同様な方法により蛍光体−5を得た。
1−ピレンブタン酸に代えて、蛍光性分子として9,10−ジフェニルアントラセン−1−アミン(0.4g)を、ジドデシル化L−グルタミドに代えて、自己集積性分子としてジドデシル化L−リジン(0.6g)を用い、蛍光体−1と同様な方法により蛍光体−6を得た。
以下の製法で、波長変換フィルムを製造した。
「波長変換フィルム−1」
蛍光体−1(1mg)とベースポリマーであるポリスチレン(1g)をベンゼン(20mL)に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー100質量部に対して、蛍光体をピレン誘導体換算で0.1質量部含む波長変換フィルム−1を得た。
蛍光体−1(7.2mg)とベースポリマーであるポリスチレン(1g)をベンゼン(20mL)に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー100質量部に対して、蛍光体をピレン誘導体換算で0.72質量部含む波長変換フィルム2を得た。
蛍光体−1(30mg)とベースポリマーであるポリスチレン(1g)をクロロホルム(20mL)に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー100質量部に対して、蛍光体をピレン誘導体換算で3.0質量部含む波長変換フィルム−3を得た。
蛍光体−2(3.6mg)とベースポリマーであるポリメチルメタクリレート(1g)を酢酸エチル(20mL)に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー100質量部に対して蛍光体をピレン誘導体換算で0.36質量部含む波長変換フィルム−4を得た。
蛍光体−5(5mg)とベースポリマーであるスチレン(1g)を、トルエン(20mL)に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー100質量部に対して蛍光体をアントラセン誘導体換算で0.5質量部含む波長変換フィルム−5を得た。
蛍光体−1(3.6mg)とジメチルアミノナフタレン(1.0mg)およびベースポリマーであるスチレン(1g)を、ベンゼン(20mL)に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、波長変換フィルム−6を得た。
蛍光体−4(5mg)とベースポリマーであるスチレン(1mg)を、トルエン(20mL)に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、波長変換フィルム−7を得た。
比較例として、自己集積性分子を含まない蛍光体を含む波長変換フィルム−8を製造した。
蛍光性分子として1−ピレンブタン酸(2.9mg)と、ベースポリマーであるポリスチレン(1g)とをベンゼン(20mL)に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、波長変換フィルム−8を得た。
蛍光体−1(7.2mg)と9,10−ジフェニルアントラセン(1.0mg)、をベースポリマーであるエチレン−酢酸ビニル共重合体(1g)を酢酸エチル(10mL)に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー100質量部に対して蛍光体−1をピレン誘導体換算で0.72質量部、9,10−ジフェニルアントラセン換算で0.1質量部含む波長変換フィルム−9を得た。
蛍光体−1(7.2mg)と9,10−ジフェニルアントラセン(1.0mg)、クマリン153(0.3mg)、ナイルレッド(0.12mg)をベースポリマーであるエチレン−酢酸ビニル共重合体(1g)を酢酸エチル(10mL)に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー100質量部に対して蛍光体−1をピレン誘導体換算で0.72質量部、9,10−ジフェニルアントラセン換算で0.1質量部、クマリン153換算で0.03質量部、ナイルレッド換算で0.012質量部、含む波長変換フィルム−10を得た。
(1)目視観察
波長変換フィルム−1〜10を観察したところ、目視で透明であり、白濁などは認められなかった。代表例として波長変換フィルム−2の写真を図2(a)に示す。
波長変換フィルム−1〜10に、UV照射(波長365nm)したところ、明らかにフィルムが発光することが確認された。代表例として、波長変換フィルム−2の写真を図2(b)に示す。
波長変換フィルム−2と、波長変換フィルム−8について、蛍光スペクトル測定装置(日本分光、FP-6500)を用いて蛍光スペクトルの評価を行った結果を図3(波長変換フィルム−2)、図4(波長変換フィルム−8)に示す。
図3に示すように、自己集積性分子であるジドデシル化L−グルタミドと蛍光性分子である1−ピレンブタン酸とが結合した、蛍光体1を分散させた波長変換フィルム−2では、長波長の450nm近傍をピークトップとする蛍光スペクトルが得られた。1−ピレンブタン酸自体の蛍光スペクトル(図示せず)のピークは、390nmであるため、波長変換フィルム−2では、長波長側に蛍光波長がシフトしていることが確認された。
一方、自己集積性分子を結合させていない1−ピレンブタン酸を分散させた波長変換フィルム−8では、1−ピレンブタン酸自体のピークトップに近い390nm近傍にピークトップがあり、蛍光波長がシフトは認められなかった。
図6に示すように、波長変換フィルム−9の蛍光スペクトルでは、蛍光体−1由来の蛍光スペクトルが消失し、430nm付近に、ジフェニルアントラセン由来の蛍光スペクトルが観察された。これは、蛍光体−1からジフェニルアントラセンへのエネルギー移動が起きたためと考えられる。
図7に示すように、波長変換フィルム−10の蛍光スペクトルでは、蛍光体−1、9,10−ジフェニルアントラセン由来の蛍光スペクトルが消失し、470nm付近に、クマリン153由来の蛍光スペクトルが、570nm付近に、ナイルレッド由来の蛍光スペクトルが、観察された。これは、蛍光体−1から9,10−ジフェニルアントラセンを経由して、クマリン153、ナイルレッドへのエネルギー移動が起きたためと考えられる。
図8に、波長変換フィルム−2の円二色性(CD)スペクトルを示す。測定は、円二色性(CD)スペクトル測定装置(日本分光、J725)を用いて行った。
図8から明らかなように、非常に大きなCD強度が得られており、波長変換フィルム−2に含まれる蛍光性分子と自己集積性分子が結合した蛍光体がベースポリマー中で配向して会合し、配向性会合体を形成していることが確認された。
(テスト1)
本発明の波長変換フィルムを備えたアモルファスシリコン太陽電池の性能評価を行った。
まず、アモルファスシリコン太陽電池YG-B5050(Shenzhen Global Solar Energy Technology Co., Ltd.製、5×5cm)の表面に波長変換フィルム−2(厚み:0.04mm)を貼付け、次いで、フィルム表面での光の散乱を抑えるため、ジエチレングリコールを適量滴下してフィルム表面に広げた後に、石英基板で覆った。
得られた波長変換フィルムを備えた太陽電池を、ソーラーシュミレーター(SAN-EI ELECTRIC製(XES−70S1)、AM 1.5G、100mW/cm2、照射光サイズ7×7cm)にセットし、変換効率を評価した。
また、比較として、上記と同様の方法で、フィルムを有さないアモルファスシリコン太陽電池、蛍光体を含まないポリスチレンフィルム(厚み:0.035mm)を備えたアモルファスシリコン太陽電池及び波長変換フィルム−8(厚み:0.036mm)を備えたアモルファスシリコン太陽電池を製造し、変換効率の評価を行った。
図9に結果を示す。なお、図9における変換効率は、フィルムを有さないアモルファスシリコン太陽電池の変換効率を基準とした相対値である。
これらの結果から、本発明の波長変換フィルムは、太陽電池の変換効率の向上に寄与することが確認された。
波長変換フィルム−2、波長変換フィルム−9及び波長変換フィルム−10について、電流測定法による評価を行った。
まず、ポリエチレンテレフタレートフィルムの上に製膜した波長変換フィルム−2(厚み0.040nm)を、電流計に接続した市販の多結晶シリコン太陽電池(株式会社 太陽工房製、7.0cm2)の上に設置し、UVライト(365nm)照射して、電流値を測定した。図10に結果を示す。
波長変換フィルム−2を設置しない場合と比較して、波長変換フィルム−2を設置すると太陽電池が生み出す電流値が33%向上した(12.3μA→16.4μA)。この結果は、多結晶シリコン太陽電池の分光感度が低い365nmの光が、波長変換フィルム−2によって長波長側へ変換されたためと考えられる。
波長変換フィルム−9を設置しない場合と比較して、波長変換フィルム−9を設置すると太陽電池が生み出す電流値が96%向上した(12.3μA→23.5μA)。この結果は、多結晶シリコン太陽電池の分光感度が低い365nmの光が、波長変換フィルム−9によってより長波長側へ変換されたためと考えられる。
波長変換フィルム−10を設置しない場合と比較して、波長変換フィルム−10を設置すると太陽電池が生み出す電流値が78%向上した(12.3μA→21.5μA)。この結果は、多結晶シリコン太陽電池の分光感度が低い365nmの光が、波長変換フィルム−10によってより長波長側へ変換されたためと考えられる。
また、本発明の波長変換フィルムを備えた太陽電池は、変換効率が大きく向上するため、本発明は工業的に有望である。
課題を解決するための手段
[0009]
すなわち、本発明は、以下の発明に係るものである。
<1> 蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体を、ベースポリマー中に含み、前記ベースポリマー100質量部に対する前記蛍光体の濃度が、蛍光性分子換算で0.0001質量部以上10質量部以下である波長変換組成物。
<2> 前記ベースポリマー100質量部に対する前記蛍光体の濃度が、蛍光性分子換算で0.0001質量部以上2質量部以下である<1>に波長変換組成物。
<3> 前記蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向し、エキサイマを生成している<1>又は<2>に記載の波長変換組成物。
<4> 前記蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向性会合体を形成している<1>〜<3>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<5> 前記配向性会合体が、繊維状会合体である<4>に記載の波長変換組成物。
<6>
<7> 前記蛍光性分子が、ピレン誘導体である<1>〜<5>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<8> 前記ピレン誘導体が、1−ピレンブタン酸及びピレン1−アミンからなる群から選ばれる少なくとも一種である<7>記載の波長変換組成物。
<9>
<10>
<11> 前記自己集積性分子が、アミノ酸誘導体、多環芳香族誘導体、コレステロール誘導体及び糖誘導体から選ばれる1種以上である<1>〜<5>、<7>、<8>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<12> 前記自己集積性分子が、ジドデシル化グルタミド、ジブチル化グルタミド及びジドデシル化リジンから選ばれる1種以上である<1>〜<5>、<7>、<8>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<13> 前記自己集積性分子が、分散基を有する<1>〜<5>、<7>、<8>、<11>、<12>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<14> 前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体以外の蛍光物質をさらに含有する<1>〜<5>、<7>、<8>、<11>〜<13>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<15> 前記蛍光物質が、前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体の発光した光を吸収し、より長波長に発光する蛍光物質である<14>に記載の波長変換組成物。
<16> 前記ベースポリマーが可視光領域に吸収をもたないポリマーである<1>〜<5>、<7>、<8>、<11>〜<15>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<17> 前記ベースポリマーが、ポリメチルメタクリレート又はポリスチレンである<1>〜<5>、<7>、<8>、<11>〜<15>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<18> <1>〜<5>、<7>、<8>、<11>〜<17>のいずれかに記載の波長変換組成物を成形してなる波長変換フィルム。
<19> <18>に記載の波長変換フィルムと、光電変換素子とを有する太陽電池。
<20> <1>〜<5>、<7>、<8>、<11>〜<17>のいずれかに記載の波長変換組成物を含む封止材と、光電変換素子とを有する太陽電池。
<21> 蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体を、ベースポリマー中に含み、前記蛍光性分子が、アントラセン誘導体である波長変換組成物。
<22> 前記アントラセン誘導体が、9−(4−ヒドロキシフェニル)アントラセン、9−(4−アミノフェニル)アントラセン及び9,10−ジフェニルアントラセン−1−アミンからなる群から選ばれる少なくとも一種である<21>に記載の波長変換組成物。
<23> 前記蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向し、エキサイマを生成している<21>又は<22>に記載の波長変換組成物。
<24> 前記蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向性会合体を形成している<21>〜<23>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<25> 前記配向性会合体が、繊維状会合体である<24>に記載の波長変換組成物。
<26> 前記ベースポリマー100質量部に対する前記蛍光体の濃度が、蛍光性分子換算で0.0001質量部以上10質量部以下である<21>〜<25>のいずれかにに記載の波長変換組成物。
<27> 前記ベースポリマー100質量部に対する前記蛍光体の濃度が、蛍光性分子換算で0.0001質量部以上2質量部以下である<26>に記載の波長変換組成物。
<28> 前記自己集積性分子が、アミノ酸誘導体、多環芳香族誘導体、コレステロール誘導体及び糖誘導体から選ばれる1種以上である<21>〜<27>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<29> 前記自己集積性分子が、ジドデシル化グルタミド、ジブチル化グルタミド及びジドデシル化リジンから選ばれる1種以上である<21>〜<27>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<30> 前記自己集積性分子が、分散基を有する<21>〜<29>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<31> 前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体以外の蛍光物質をさらに含有する<21>〜<30>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<32> 前記蛍光物質が、前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体の発光した光を吸収し、より長波長に発光する蛍光物質である<31>に記載の波長変換組成物。
<33> 前記ベースポリマーが可視光領域に吸収をもたないポリマーである<21>〜<32>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<34> 前記ベースポリマーが、ポリメチルメタクリレート又はポリスチレンである<21>〜<32>のいずれかに記載の波長変換組成物。
<35> <21>〜<34>のいずれかに記載の波長変換組成物を成形してなる波長変換フィルム。
<36> <35>に記載の波長変換フィルムと、光電変換素子とを有する太陽電池。
<37> <21>〜<34>のいずれかに記載の波長変換組成物を含む封止材と、光電変換素子とを有する太陽電池。
発明の効果
[0010]
本発明によれば、目的波長域以外の低波長の光を、目的波長に高効率で変換可能な波長変換組成物及び該波長変換フィルム並びに、該波長変換フィルムを備えた太陽電池を初めとした応用製品が提供される。
図面の簡単な説明
[0011]
[図1]蛍光体−1の透過型顕微鏡写真である。
Claims (20)
- 発光性分子と自己集積性分子とが結合した発光体を、ベースポリマー中に含んでなることを特徴とする波長変換組成物。
- 前記発光体が、蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体である請求項1に記載の波長変換組成物。
- 前記蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向し、エキサイマを生成している請求項2に記載の波長変換組成物。
- 前記蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向性会合体を形成している請求項2または3に記載の波長変換組成物。
- 前記配向性会合体が、繊維状会合体である請求項4に記載の波長変換組成物。
- 前記ベースポリマー100質量部に対する、前記蛍光体の割合が、0.0001質量部以上10質量部以下である請求項2から5のいずれかに記載の波長変換組成物。
- 前記蛍光性分子が、ピレン誘導体である請求項2から6のいずれかに記載の波長変換組成物。
- 前記ピレン誘導体が、1−ピレンブタン酸及びピレン−1−アミンからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項7記載の波長変換組成物。
- 前記蛍光性分子が、アントラセン誘導体である請求項2から6のいずれかに記載の波長変換組成物。
- 前記アントラセン誘導体が、9−(4−ヒドロキシフェニル)アントラセン、9−(4−アミノフェニル)アントラセン及び9,10−ジフェニルアントラセン−1−アミンからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項9記載の波長変換組成物。
- 前記自己集積性分子が、アミノ酸誘導体、多環芳香族誘導体、コレステロール誘導体及び糖誘導体から選ばれる1種以上である請求項1から10のいずれかに記載の波長変換組成物。
- 前記自己集積性分子が、ジドデシル化グルタミド、ジブチル化グルタミド及びジドデシル化リジンから選ばれる1種以上である請求項1から10のいずれかに記載の波長変換組成物。
- 前記自己集積性分子が、分散基を有する請求項1から12のいずれかに記載の波長変換組成物。
- 前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体以外の蛍光物質をさらに含有することを特徴とする請求項2から13のいずれかに記載の波長変換組成物。
- 前記蛍光物質が、前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体の発光した光を吸収し、より長波長に発光する蛍光物質である請求項14に記載の波長変換組成物。
- 前記ベースポリマーが可視光領域に吸収をもたないポリマーである請求項1から15のいずれかに記載の波長変換組成物。
- 前記ベースポリマーが、ポリメチルメタクリレート又はポリスチレンである請求項1から15のいずれかに記載の波長変換組成物。
- 請求項1から17のいずれかに記載の波長変換組成物を成形してなる波長変換フィルム。
- 請求項18に記載の波長変換フィルムと、光電変換素子とを有することを特徴とする太陽電池。
- 請求項1から17のいずれかに記載の波長変換組成物を含む封止材と、光電変換素子とを有することを特徴とする太陽電池。
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JPN6012057956; 佐川 尚: '蛍光性分子集合体を用いたエネルギー移動材料の開発と有機薄膜太陽電池への応用' 日本化学会講演予稿集 87巻1号, 20070312, 77頁 * |
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