TW201922479A - 積層構造體、及陽光發電系統 - Google Patents

積層構造體、及陽光發電系統 Download PDF

Info

Publication number
TW201922479A
TW201922479A TW107134371A TW107134371A TW201922479A TW 201922479 A TW201922479 A TW 201922479A TW 107134371 A TW107134371 A TW 107134371A TW 107134371 A TW107134371 A TW 107134371A TW 201922479 A TW201922479 A TW 201922479A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
sheet
laminated structure
light
transparent
film
Prior art date
Application number
TW107134371A
Other languages
English (en)
Inventor
吉田章吾
太田祐輔
伊豆康之
伊井大三
松堂真樹
張錦良
中島大輔
野原敦
Original Assignee
日商積水化學工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商積水化學工業股份有限公司 filed Critical 日商積水化學工業股份有限公司
Publication of TW201922479A publication Critical patent/TW201922479A/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/0549Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means comprising spectrum splitting means, e.g. dichroic mirrors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10036Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10174Coatings of a metallic or dielectric material on a constituent layer of glass or polymer
    • B32B17/1022Metallic coatings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10174Coatings of a metallic or dielectric material on a constituent layer of glass or polymer
    • B32B17/10238Coatings of a metallic or dielectric material on a constituent layer of glass or polymer in the form of particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10431Specific parts for the modulation of light incorporated into the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1044Invariable transmission
    • B32B17/10449Wavelength selective transmission
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/023Optical properties
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/055Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means where light is absorbed and re-emitted at a different wavelength by the optical element directly associated or integrated with the PV cell, e.g. by using luminescent material, fluorescent concentrators or up-conversion arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10Inorganic particles
    • B32B2264/102Oxide or hydroxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/416Reflective
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/422Luminescent, fluorescent, phosphorescent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/12Photovoltaic modules
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本發明之積層構造體具備片狀構件及設置於上述片狀構件之兩面的第1與第2透明片,上述片狀構件吸收激發光進行波長轉換而發光,且其最大發光波長為500 nm以上,上述積層構造體於上述最大發光波長之反射率為30%以上。

Description

積層構造體、及陽光發電系統
本發明係關於一種於窗戶中用於陽光發電等之積層構造體、及陽光發電系統。
於大廈等相對高層之建築物之情形時,難以確保能夠設置陽光面板之空間,創能不充分,因此正在實用化的是於窗戶設置太陽電池。具體而言,已知有於夾層玻璃之中間層,或複層玻璃之玻璃與玻璃之間設置太陽電池模組者。然而,太陽電池模組一般而言大多缺乏透明性,會遮住視野。又,透明性高之有機太陽電池雖然亦有在實際使用,但存在耐久性低之問題。
為了解決此種問題,正研究於窗框等窗戶之周邊部設置發電電池。例如正在開發一種太陽輻射轉換裝置,其係使玻璃等透明構件含有將紫外線、可見光或紅外線波長轉換成近紅外線之波長轉換材料,將藉由波長轉換材料進行過波長轉換之光聚光於玻璃側面進行發電(例如,參照專利文獻1)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:國際公開2015/047084號
[發明所欲解決之課題]
然而,專利文獻1所揭示之太陽輻射轉換裝置中,經波長轉換成近紅外線之光大量存在不聚光於側面而透射之光,發電效率不足。又,若將專利文獻1之太陽輻射轉換裝置應用於建築物之窗戶,則存在波長轉換成近紅外線之光射入至室內導致室內之溫度上升之情況。
本發明係鑒於以上情況而完成者,本發明之課題在於提供一種積層構造體,其能夠將自積層構造體之一面射入並於其內部轉換成近紅外線等高波長之光的光高效率地引導至側面。 [解決課題之技術手段]
本發明人等進行了努力研究,結果發現藉由在具有發光之片狀構件及第1與第2透明片之積層構造體中將片狀構件之最大發光波長設為特定波長以上,且將其最大發光波長之反射率設為特定值以上,能夠解決上述問題,從而完成以下本發明。即,本發明提供以下[1]~[11]。 [1]一種積層構造體,具備片狀構件及設置於該片狀構件之兩面的第1與第2透明片,該片狀構件吸收激發光進行波長轉換而發光,且其最大發光波長為500 nm以上,該積層構造體於該最大發光波長之反射率為30%以上。 [2]如該[1]記載之積層構造體,其中,該片狀構件含有波長轉換材料。 [3]如該[2]記載之積層構造體,其中,該片狀構件為含有樹脂且於該樹脂中分散有該波長轉換材料之發光層。 [4]如該[2]記載之積層構造體,其中,該片狀構件由形成於第1及第2透明片之任一者之表面的皮膜構成,或係於基材膜之至少一表面形成皮膜而成者,該皮膜具有波長轉換材料。 [5]如該[1]至[4]中任一項記載之積層構造體,其中,該最大發光波長為780~1300 nm。 [6]如該[1]至[5]中任一項記載之積層構造體,其中,該片狀構件之最大激發波長為400 nm以下。 [7]如該[1]至[6]中任一項記載之積層構造體,其進而具備至少反射該最大發光波長之光的發光峰反射層。 [8]如該[7]記載之積層構造體,其中,該發光峰反射層相較於該片狀構件,更靠近配置於陽光射入面相反之面側。 [9]如該[8]記載之積層構造體,其中,該發光峰反射層包含金屬膜,且空氣層鄰接於該金屬膜之該相反之面側的表面。 [10]如該[1]至[9]中任一項記載之積層構造體,其可見光透射率為5%以上。 [11]一種太陽電池系統,其具備該[1]至[10]中任一項記載之積層構造體與配置於該積層構造體之周邊部至少一部位的發電用電池。 [發明之效果]
本發明提供一種積層構造體,其能夠將自積層構造體之一面射入並於其內部轉換成近紅外線等高波長之光的光高效率地引導至側面。
以下,針對本發明使用實施形態詳細地進行說明。 <積層構造體> 本發明之積層構造體具備片狀構件及分別設置於片狀構件之兩面的第1與第2透明片,片狀構件吸收激發光進行波長轉換而發光,且其最大發光波長成為500 nm以上。又,積層構造體之反射率於片狀構件之上述最大發光波長下成為30%以上。
本發明之積層構造體藉由具有以上構成,能夠將射入至積層構造體之一面之陽光等光的至少一部分藉由片狀構件轉換成相對長波長之光後,使之於積層構造體內部反射,並且引導至積層構造體之側面。長波長之光由於一般在發電用電池中能夠以高效率轉換成電,因此若於積層構造體之周邊部配置發電用電池,則能夠提高發電用電池之發電效率。
積層構造體如下文所述係用於各種建築物、交通工具等之窗戶者,積層構造體之一面配置於室外側,陽光自積層構造體之一面射入。再者,於本說明書中,所謂積層構造體之一面,意指相對於積層構造體之積層方向正交之積層構造體之表面,而所謂積層構造體之另一面,則意指該一面之相反側之面。並且,於記述為各層(例如,片狀構件)之一面側之表面及另一面側之表面的情形時,分別意指配置於積層構造體之一面側及另一面側之各層的表面。
片狀構件若最大發光波長未達500 nm,則無法充分地發出長波長之光,於發電用電池中無法以高發電效率發電。片狀構件之最大發光波長較佳為700 nm以上,更佳為780 nm以上。若將最大發光波長設為該等下限值以上,則藉由片狀構件發出之光會成為近紅外線之光,因此能夠進一步提高發電用電池之發電效率。又,即便如上所述使最大發光波長之反射率提高,積層構造體之可見光透射率亦不易變低。 關於片狀構件中之最大發光波長,其上限並無特別限定,為了能夠藉由普通之波長轉換材料進行波長轉換而發光,較佳為1400 nm以下,更佳為1300 nm以下。
又,片狀構件中之最大激發波長較佳為400 nm以下。若如此於紫外線光區域具有最大激發波長,則能夠在不使積層構造體之可見光透射率大幅降低下,提高片狀構件之發光效率。又,由於積層構造體之紫外線透射率降低,因此能夠減少紫外線向建築物、交通工具等室內之照射。就此種觀點而言,最大激發波長更佳為390 nm以下。關於最大激發波長,其下限值並無特別限定,一般為200 nm以上,較佳為300 nm以上。
又,若積層構造體之上述最大發光波長之反射率未達30%,則藉由片狀構件發出之光的大部分不會被積層構造體反射。因此,無法將藉由片狀構件轉換成高波長之光的光高效率地引導至積層構造體之側面,例如設置於周邊部之發電用電池的發電效率會變低。又,由於近紅外光等長波長之光會自積層構造體之另一面相對較多地射出,因此容易導致交通工具、建築物等之內部溫度之上升。 上述反射率較佳為40%以上,更佳為50%以上。若設為該等下限值以上,則能夠減少自另一面射出之近紅外光等長波長之光的量,從而提高發電用電池之發電效率。又,關於反射率,就確保積層構造體之可見光透射性的觀點而言,較佳為90%以下,更佳為80%以下。再者,所謂反射率,係指相對於積層構造體之一面45度地照射光時之反射率。
本發明之積層構造體較佳具有5%以上之可見光透射率。若將可見光透射率設為5%以上,則積層構造體會透射固定量之光。藉此,積層構造體會使射入至一面之陽光等光之一部分透射並自另一面射出,因此能夠作為具有透明性之窗戶使用。 關於可見光透射率,就提高積層構造體之透明性的觀點而言,更佳為30%以上,進而較佳為60%以上。又,可見光透射率其上限並無特別限定,較佳為95%以下,更佳為89%以下。再者,所謂可見光透射率,意指於400~780 nm之可見光透射率的平均值。
本發明之積層構造體較佳進而具備至少反射上述最大發光波長之光的發光峰反射層。積層構造體藉由具有發光峰反射層,能夠如上所述提高最大發光波長之反射率。 此處,發光峰反射層較佳於積層構造體中相較於上述片狀構件,更靠近配置於另一面(即,陽光射入面相反之面)側。即,於積層構造體中,片狀構件較發光峰反射層,更靠近配置於陽光射入之一面側。藉由此種構造,陽光會於被發光峰反射層反射之前射入至片狀構件,因此片狀構件能夠有效地吸收陽光含有之紫外線等激發光進行發光。又,能夠藉由發光峰反射層使片狀構件之發光於積層構造體之內部適當地反射,因此容易將片狀構件之發光引導至積層構造體之側面。
繼而,針對積層構造體之各構件之詳細情況詳細地進行說明。 [片狀構件] 本發明之片狀構件較佳含有波長轉換材料。 作為波長轉換材料,使用將短波長側之光轉換成高波長側之光的材料即可,具體而言使用轉換成具有500 nm以上之最大發光波長之光的材料即可。具體而言,可列舉錫酸鋇(BaSnO3 )、含有鐿及鈰之混合結晶、含有鐠及鐿之混合結晶、含有鉍及鐿之混合結晶、含有銪離子、銩離子等鑭系元素離子之化合物等。作為含有鑭系元素離子之化合物,較佳為銪錯合物等錯合物。又,作為錫酸鋇,可為摻雜有鐵、鋅等金屬離子者。進而,作為波長轉換材料,可使用YSO(Y2 SiO5 )中摻雜有鐿及鈰者(YSO:Ce,Yb)。 作為波長轉換材料,較佳為將紫外線光以最大發光波長成為近紅外光之方式進行波長轉換者,尤佳為錫酸鋇。YSO:Ce,Yb亦同樣較佳。 又,波長轉換材料較佳使用粒子狀者,其平均粒徑例如為10~400 nm,較佳為10~200 nm,更佳為10~100 nm。平均粒徑可藉由奈米粒子解析裝置(堀場製作所公司製造,nano Partica SZ-100)進行測量。波長轉換材料之平均粒徑係按照以下程序進行測量。首先,以濃度成為5重量%之方式使波長轉換材料分散於甲醇中,獲得測定試樣。使用奈米粒子解析裝置(nano Partica SZ-100)測量上述測定試樣之D50作為平均粒徑。 再者,含有波長轉換材料之片狀構件由於在本發明中被2片透明片夾住,因此有效地抑制其劣化。
片狀構件較佳由含有樹脂且於該樹脂中分散有上述波長轉換材料之發光層所構成,作為樹脂,較佳使用熱塑性樹脂。藉由使用熱塑性樹脂,片狀構件容易發揮作為接著層之功能,容易使片狀構件接著於第1及第2透明片等。 於使上述波長轉換材料分散於樹脂中之情形時,波長轉換材料之含量較佳相對於樹脂100質量份,為0.01~3質量份,更佳為0.05~1.5質量份,進而較佳為0.1~1.0質量份。 藉由將波長轉換材料之含量設為該等下限值以上,片狀構件能夠充分地發光。又,藉由設為該等上限值以下,能夠防止可見光透射率超過必要地降低。 於片狀構件由樹脂中分散有上述波長轉換材料之發光層所構成的情形時,其厚度例如為0.1~2.0 mm,較佳為0.2~1.0 mm。
又,片狀構件亦可為形成於第1及第2透明構件之至少任一者之表面的皮膜。皮膜係具有波長轉換材料者,藉由將上述波長轉換材料進行真空蒸鍍、濺鍍、塗佈等而形成即可。 當片狀構件為形成於第1及第2透明構件之任一者之表面的皮膜之情形時,亦配置於第1與第2透明構件之間即可。因此,由皮膜所構成之片狀構件形成於第1透明片之另一面側之表面,及第2透明片之一面側之表面之至少任一者即可。於此情形時,在至少任一者形成有皮膜之第1及第2透明片經由中間膜相互接著即可。又,由皮膜所構成之片狀構件較佳形成於第1透明片之另一面側的表面。
又,片狀構件亦可為於與第1及第2透明片另行設置之樹脂膜等基材膜之一表面形成皮膜而成者。此種皮膜係具有波長轉換材料者,藉由將上述波長轉換材料進行真空蒸鍍、濺鍍、塗佈等形成於基材膜上即可。 將如此於一表面形成有皮膜之基材膜(片狀構件)夾入至2層中間膜之間配置即可。同樣地,於片狀構件由含有樹脂且於該樹脂中分散有上述波長轉換材料之發光層所構成的情形時,該發光層亦可夾入至2層中間膜之間配置。將如此於中間配置有片狀構件之一對中間膜進而配置於第1及第2透明片之間即可。 又,作為基材膜之樹脂,使用聚酯等公知之樹脂即可。基材膜之厚度例如為1 mm以下,較佳為10~400 μm左右。 具有波長轉換材料之皮膜可為僅由波長轉換材料所構成者,亦可除波長轉換材料等以外還含有黏合劑成分等。
上述具有波長轉換材料之皮膜的厚度例如為1~50 nm,較佳為3~25 nm。又,上述各中間膜之厚度例如為0.1~2.0 mm,較佳為0.2~1.0 mm。再者,上述各中間膜較佳為含有樹脂之層,使用熱塑性樹脂作為樹脂。
作為使用於片狀構件及中間膜之熱塑性樹脂,並無特別限定,例如可列舉聚乙烯縮醛樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂、離子聚合物樹脂、聚胺酯樹脂及熱塑性彈性體等。藉由使用該等樹脂,容易確保對第1及第2透明片等之接著性。於片狀構件及中間膜各者中,熱塑性樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上併用。又,該等之中,就於使片狀構件及中間膜各者含有塑化劑之情形時對玻璃發揮優異之接著性的方面而言,尤佳為聚乙烯縮醛樹脂。
(聚乙烯縮醛樹脂) 聚乙烯縮醛樹脂只要為利用醛將聚乙烯醇加以縮醛化所獲得之聚乙烯縮醛樹脂,則並無特別限定,較佳為聚乙烯丁醛樹脂。 上述聚乙烯縮醛樹脂之縮醛化度的較佳下限為40莫耳%,較佳上限為85莫耳%,更佳下限為60莫耳%,更佳上限為75莫耳%。
上述聚乙烯縮醛樹脂之羥基量之較佳下限為15莫耳%,較佳上限為35莫耳%。藉由將羥基量設為15莫耳%以上,與第1及第2透明片之接著性尤其是第1及第2透明片為無機玻璃之情形時的接著性容易變得良好,積層構造體之耐貫通性等亦容易變得良好。又,藉由將羥基量設為35莫耳%以下,來防止積層構造體變得過硬。上述羥基量之更佳下限為25莫耳%,更佳上限為33莫耳%。 於使用聚乙烯丁醛樹脂作為聚乙烯縮醛樹脂之情形時,亦就相同之觀點而言,羥基量之較佳下限為15莫耳%,較佳上限為35莫耳%,更佳下限為25莫耳%,更佳上限為33莫耳%。 再者,上述縮醛化度及上述羥基量例如可藉由依據JIS K6728「聚乙烯丁醛試驗方法」之方法進行測量。
聚乙烯縮醛樹脂可藉由將聚乙烯醇利用醛進行縮醛化而製備。聚乙烯醇通常係藉由將聚乙酸乙烯酯進行皂化而獲得,一般使用皂化度80~99.8莫耳%之聚乙烯醇。 聚乙烯縮醛樹脂之聚合度之較佳下限為500,較佳上限為4000。藉由將聚合度設為500以上,積層構造體之耐貫通性變得良好。又,藉由將聚合度設為4000以下,容易進行積層構造體之成形。聚合度之更佳下限為1000,更佳上限為3600。
上述醛並無特別限定,一般而言,可良好地使用碳數為1~10之醛。上述碳數為1~10之醛並無特別限定,例如可列舉正丁醛、異丁醛、正戊醛、2-乙基丁醛、正己醛、正辛醛、正壬醛、正癸醛、甲醛、乙醛、苯甲醛等。其中,較佳為正丁醛、正己醛、正戊醛,更佳為正丁醛。該等醛可單獨使用,亦可將2種以上併用。
(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂) 作為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂,可為非交聯型之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂,又,亦可為高溫交聯型之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂。又,作為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂,亦可使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物、乙烯-乙酸乙烯酯之水解物等之類的乙烯-乙酸乙烯酯改質體樹脂。
關於乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂,依據JIS K6730「乙烯-乙酸乙烯酯樹脂試驗方法」所測得之乙酸乙烯酯含量較佳為10~50質量%,更佳為20~40質量%。藉由將乙酸乙烯酯含量設為該等下限值以上,對第1及第2透明片等之接著性及積層構造體之耐貫通性容易變得良好。又,藉由將乙酸乙烯酯含量設為該等上限值以下,片狀構件或中間膜之斷裂強度變高,積層構造體之耐撞擊性變得良好。
(離子聚合物樹脂) 作為離子聚合物樹脂,並無特別限定,可使用各種各樣之離子聚合物樹脂。具體而言,可列舉乙烯系離子聚合物、苯乙烯系離子聚合物、全氟碳系離子聚合物、遙爪離子聚合物、聚胺酯離子聚合物等。該等之中,就積層構造體之機械強度、耐久性、透明性等變得良好之方面及第1及第2透明片為無機玻璃之情形時的與該等之接著性優異的方面而言,較佳為乙烯系離子聚合物。
作為乙烯系離子聚合物,可良好地使用乙烯-不飽和羧酸共聚物之離子聚合物,其原因在於透明性及強韌性優異。乙烯-不飽和羧酸共聚物為至少具有源自乙烯之結構單元及源自不飽和羧酸之結構單元的共聚物,亦可具有源自其他單體之結構單元。 作為不飽和羧酸,可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸等,較佳為丙烯酸、甲基丙烯酸。又,作為其他單體,可列舉丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、1-丁烯等。 作為乙烯-不飽和羧酸共聚物,若將該共聚物具有之所有結構單元設為100莫耳%,則較佳具有源自乙烯之結構單元75~99莫耳%,較佳具有源自不飽和羧酸之結構單元1~25莫耳%。 乙烯-不飽和羧酸共聚物之離子聚合物係藉由將乙烯-不飽和羧酸共聚物具有之羧基的至少一部分利用金屬離子進行中和或交聯而獲得的離子聚合物樹脂,該羧基之中和度通常為1~90%,較佳為5~85%。
作為離子聚合物樹脂之離子源,可列舉鋰、鈉、鉀、銣、銫等鹼金屬,及鎂、鈣、鋅等多價金屬,較佳為鈉、鋅。
作為離子聚合物樹脂之製造方法,並無特別限定,可藉由習知公知之製造方法進行製造。例如於使用乙烯-不飽和羧酸共聚物之離子聚合物作為離子聚合物樹脂之情形時,例如使乙烯與不飽和羧酸於高溫、高壓下進行自由基共聚而製造乙烯-不飽和羧酸共聚物。並且,可藉由使該乙烯-不飽和羧酸共聚物與含有上述離子源之金屬化合物反應,而製造乙烯-不飽和羧酸共聚物之離子聚合物。
(聚胺酯樹脂) 作為聚胺酯樹脂,可列舉使異氰酸酯化合物與二醇化合物反應而獲得之聚胺酯,及使異氰酸酯化合物與二醇化合物以及聚胺等鏈長延長劑進行反應而獲得之聚胺酯等。又,聚胺酯樹脂亦可為含有硫原子者。於此情形時,可使上述二醇之一部分或全部為選自多硫醇(polythiol)及含硫多元醇者。聚胺酯樹脂能夠使與由樹脂板所構成之第1及第2透明片等之接著性良好。因此,可良好地使用於第1及第2透明片之至少一片為樹脂板的情形。
(熱塑性彈性體) 作為熱塑性彈性體,可列舉苯乙烯系熱塑性彈性體、脂肪族聚烯烴。 作為苯乙烯系熱塑性彈性體,並無特別限定,可使用公知者。苯乙烯系熱塑性彈性體一般具有成為硬鏈段之苯乙烯單體聚合物嵌段,及成為軟鏈段之共軛二烯化合物聚合物嵌段或其氫化嵌段。作為苯乙烯系熱塑性彈性體之具體例,可列舉苯乙烯-異戊二烯二嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯/異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物以及其氫化物。 上述脂肪族聚烯烴可為飽和脂肪族聚烯烴,亦可為不飽和脂肪族聚烯烴。上述脂肪族聚烯烴可為以鏈狀烯烴為單體之聚烯烴,亦可為以環狀烯烴為單體之聚烯烴。就有效地提高中間膜之保存穩定性及隔音性之觀點而言,上述脂肪族聚烯烴較佳為飽和脂肪族聚烯烴。 作為上述脂肪族聚烯烴之材料,可列舉乙烯、丙烯、1-丁烯、反式-2-丁烯、順式-2-丁烯、1-戊烯、反式-2-戊烯、順式-2-戊烯、1-己烯、反式-2-己烯、順式-2-己烯、反式-3-己烯、順式-3-己烯、1-庚烯、反式-2-庚烯、順式-2-庚烯、反式-3-庚烯、順式-3-庚烯、1-辛烯、反式-2-辛烯、順式-2-辛烯、反式-3-辛烯、順式-3-辛烯、反式-4-辛烯、順式-4-辛烯、1-壬烯、反式-2-壬烯、順式-2-壬烯、反式-3-壬烯、順式-3-壬烯、反式-4-壬烯、順式-4-壬烯、1-癸烯、反式-2-癸烯、順式-2-癸烯、反式-3-癸烯、順式-3-癸烯、反式-4-癸烯、順式-4-癸烯、反式-5-癸烯、順式-5-癸烯、4-甲基-1-戊烯及乙烯基環己烷等。
(塑化劑) 於片狀構件或中間膜含有熱塑性樹脂之情形時,可使片狀構件或中間膜進而含有塑化劑。藉由使片狀構件或中間膜含有塑化劑,片狀構件或中間膜會變得柔軟,其結果,積層構造體變得柔軟。進而,於第1及第2透明片尤其是該等為無機玻璃板之情形時,亦能夠提高與該等之接著性。塑化劑若於使用聚乙烯縮醛樹脂作為熱塑性樹脂之情形時含有於該層中,則尤其有效。
上述塑化劑例如可列舉:三乙二醇二-2-乙基丁酸酯、三乙二醇二-2-乙基己酸酯、三乙二醇二辛酸酯、三乙二醇二正辛酸酯、三乙二醇二正庚酸酯、四乙二醇二正庚酸酯、四乙二醇二-2-乙基己酸酯、癸二酸二丁酯、壬二酸二辛酯、己二酸二丁基卡必醇酯、乙二醇二-2-乙基丁酸酯、1,3-丙二醇二-2-乙基丁酸酯、1,4-丁二醇二-2-乙基丁酸酯、1,2-丁二醇二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇二-2-乙基己酸酯、二丙二醇二-2-乙基丁酸酯、三乙二醇二-2-乙基戊酸酯、四乙二醇二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇二辛酸酯、三乙二醇二正庚酸酯、四乙二醇二正庚酸酯、三乙二醇二-2-乙基丁酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己酯環己酯、己二酸二異壬酯、己二酸庚酯壬酯、癸二酸二丁酯、油改質癸二酸醇酸、磷酸酯與己二酸酯之混合物、由己二酸酯、碳數4~9之烷基醇及碳數4~9之環狀醇所製作之混合型己二酸酯、己二酸己酯等碳數6~8之己二酸酯等。上述塑化劑之中,可尤佳地使用三乙二醇-二-2-乙基己酸酯(3GO)。
於片狀構件或中間膜中,塑化劑之含量並無特別限定,相對於熱塑性樹脂100質量份,較佳下限為30質量份,較佳上限為70質量份。若將塑化劑之含量設為30質量份以上,則積層構造體會適度地變柔軟,操作性等變良好。又,若將塑化劑之含量設為70質量份以下,則可防止塑化劑自片狀構件或中間膜分離。塑化劑含量之更佳下限為35質量份,更佳上限為63質量份。 又,本發明之片狀構件或中間膜於含有熱塑性樹脂之情形時,主成分為熱塑性樹脂,或熱塑性樹脂及塑化劑,熱塑性樹脂及塑化劑之合計量以片狀構件或中間膜總量基準計,通常為70質量%以上,較佳為80質量%以上,進而較佳為90質量%以上。
(其他添加劑) 透明片狀構件可視需要含有抗氧化劑、接著力調整劑、顏料、染料、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑等添加劑。該等之中,較佳使用抗氧化劑。 抗氧化劑並無特別限定,例如可列舉:2,2-雙[[[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯基]氧基]甲基]丙烷-1,3-二醇1,3-雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、4,4'-硫雙(6-第三丁基-3-甲基苯酚)、4,4'-二甲基-6,6'-二(第三丁基)[2,2'-亞甲基雙(苯酚)]、2,6-二第三丁基對甲酚、4,4'-亞丁基雙-(6-第三丁基-3-甲基苯酚)等。
[第1及第2透明片] 第1及第2透明片只要為能夠用於窗戶者,則可無特別限定地使用,作為具體例,可列舉無機玻璃板、樹脂板。作為無機玻璃板,並無特別限定,可列舉透明玻璃、浮板玻璃(float plate glass)、研磨板玻璃、壓花板玻璃、嵌網板玻璃、嵌線板玻璃、綠色玻璃等。 又,作為樹脂板,一般使用稱為樹脂玻璃者,並無特別限定,可列舉由聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、丙烯酸共聚物樹脂、聚酯等所構成之透明樹脂板。
又,樹脂板之玻璃轉移溫度較佳成為100℃以上。藉由使玻璃轉移溫度成為100℃以上,即便於將第1及第2透明片設為樹脂板時亦能夠確保充分之強度。 又,樹脂板之玻璃轉移溫度更佳為110℃以上,較佳為300℃以下,更佳為200℃以下。再者,作為測量玻璃轉移溫度之方法,可列舉依據JIS K 7121之示差掃描熱量測定(DSC)等。
第1及第2透明片可由相互相同之材質構成,亦可由不同之材質構成。例如,可第1透明片為無機玻璃板且第2透明片為樹脂板。其中,較佳為第1及第2透明片之兩者為無機玻璃板,或兩者為樹脂板。
第1及第2透明片各自之可見光透射率越高越佳,就實用上而言,為20%以上,較佳為60%以上。又,第1及第2透明片各自之可見光透射率為100%以下即可,就實用上而言,為99%以下。第1及第2透明片各自之可見光透射率可相互相同,亦可不同。 又,第1及第2透明片之厚度分別無特別限定,例如為0.1~15 mm左右,較佳為0.5~5 mm。 第1及第2透明片之厚度分別可相互相同,亦可不同。
[發光峰反射層] 本發明所使用之發光峰反射層係至少反射上述最大發光波長之光的層,具體而言,係用以使上述最大發光波長下之積層構造體的反射率為30%以上之層。又,發光峰反射層較佳選擇性地反射最大發光波長及其波長周邊之光,另一方面,可見光透射率高於上述最大發光波長下之透射率。藉此,容易將積層構造體之可見光透射率調整至上述所需範圍內。
作為發光峰反射層,例如可舉形成於第2透明片表面等之金屬膜。金屬膜可形成於第2透明片之一面側之表面,亦可形成於另一面側之表面。 又,可為先前被使用作為熱線反射膜、紅外線反射膜等之反射膜。具體而言,可舉於由樹脂膜等所構成之基材膜之至少一表面形成有金屬膜的反射膜。進而,可舉具有將折射率相對較低之低折射率層與折射率相對較高之高折射率層交替地設置成多層之構造的反射膜,及使紅外線吸收粒子分散於樹脂膜中而成之反射膜等。該等反射膜例如接著於第2透明片之表面等。反射膜可接著於第2透明片之一面側之表面,亦可接著於另一面側之表面。反射膜可藉由壓接等接著於第2透明片,亦可藉由接著劑或中間膜等接著於第2透明片。
作為上述金屬膜所使用之金屬,可列舉金、銀、銅、銦、鈦、鋯、銦或該等之金屬氧化物等,其中較佳為銀。於使用金屬膜之情形時,可為不同種類之金屬或金屬氧化物積層為多層的多層構造。金屬膜例如藉由在濺鍍後於200℃以上進行熟化(aging),能夠使近紅外區域之反射率及可見光透射率均提高。 又,於使用金屬膜之情形時,金屬膜之厚度就使近紅外區域之反射率,及可見光透射率均良好之觀點而言,較佳為5~1000 nm,更佳為7~50 nm。再者,於發光峰反射層具有多層金屬膜之情形時,金屬膜之厚度意指其合計厚度。
又,於使金屬膜形成於第2透明片等之情形時,金屬膜可藉由利用濺鍍法、無電解鍍覆法、真空蒸鍍法、離子鍍覆法等將上述各金屬形成皮膜而形成,較佳為使用濺鍍法。 關於發光峰反射層,於上文所述者中,較佳使用金屬膜,或具有將低折射率層與高折射率層交替地設置成多層之構造的反射膜。作為金屬膜,尤佳為形成於第2透明片之表面者。 再者,金屬膜可為由金屬單一成分所構成者,但只要無損作為發光峰反射層之功能,亦可除金屬以外還含有黏合劑成分等。
發光峰反射層較佳如上所述較片狀構件,更靠近配置於另一面側。發光峰反射層例如可藉由如上所述地形成或接著於第2透明片之表面而較片狀構件更靠近配置於另一面側。 又,當片狀構件形成於第1透明片之另一面側之表面的情形等時,由反射膜等所構成之發光峰反射層可於第1及第2透明片之間,夾入至2層之中間膜之間地進行配置。
又,發光峰反射層之另一面側的表面可鄰接於空氣層,尤佳使金屬膜鄰接於空氣層。空氣層由於與發光峰反射層尤其是金屬膜之折射率差大,因此藉由進行鄰接,能夠提高發光峰反射層之反射率。因此,發光峰反射層當鄰接於空氣層之情形時,較佳形成於第2透明片之另一面側的表面,尤佳為金屬膜。
又,積層構造體進而具有第3透明片,該第3透明片係與發光峰反射層之另一面側的表面間隔一定距離以上地進行配置,藉此,可於發光峰反射層與第3透明片之間設置空氣層。 如上所述具有第3透明片之積層構造體一般稱為複層玻璃,第1~第3透明片例如其周邊部固定於窗框等框架。並且,根據此種態樣,第3透明片可隔著空氣層較第2透明片更靠近配置於另一面側。 積層構造體藉由具有第3透明片,即便為以接觸於空氣層之方式配置金屬膜的情形時,金屬膜亦會被第3透明片覆蓋,從而防止金屬膜使設置於積層構造體周邊之構件等受損。 當如上所述第3透明片隔著空氣層設置於發光峰反射層之另一面側的情形時,第3透明片與發光峰反射層之間隔距離(即,空氣層之厚度)例如為1~50 mm,較佳為5~35 mm。
第3透明片與第1及第2透明片同樣地,使用能夠用於窗戶者即可,作為第3透明片之具體例,可列舉無機玻璃板、樹脂板。該等無機玻璃板、樹脂板之詳細情況如上所述。
(層構成) 本發明之積層構造體如上所述,具備片狀構件及第1與第2透明片。又,本發明之積層構造體較佳具備發光峰反射層。以下,對本發明之積層構造體之較佳態樣的層構成以第1~第3實施形態之形式一面參照圖式一面更詳細地進行說明。
第1實施形態之積層構造體20係於片狀構件10之兩面分別具備第1及第2透明片11、12者,自第1透明片11側(即,自積層構造體20之一面20A)射入陽光等光。又,積層構造體20具備較片狀構件10更靠近配置於另一面20B側之發光峰反射層14。此處,發光峰反射層14如圖1所示,設置於片狀構件10與第2透明片12之間。 設置於片狀構件10與第2透明片12之間的發光峰反射層14較佳由金屬膜所構成且於第2透明片12上形成皮膜,亦可使用除金屬膜以外之反射膜等代替金屬膜。 又,片狀構件10使用使上述波長轉換材料分散於樹脂中而成之發光層即可。並且,第1透明片11與形成有由皮膜等所構成之發光峰反射層14之第2透明片12藉由片狀構件(發光層)10接著即可。
第2實施形態之積層構造體20與第1實施形態同樣地,係具備片狀構件10及分別設置於片狀構件10之兩面的第1與第2透明片11、12者,自第1透明片11側(即,自一面20A)射入陽光等光。於本實施形態之積層構造體20中,發光峰反射層14設置於第2透明片12之另一面20B側之表面上。即,發光峰反射層14較片狀構件10以及第2透明片12更靠近配置於另一面20B側。
於第2實施形態中,發光峰反射層14可為形成於第2透明片12之表面上的金屬膜,亦可使用除此以外者。惟,不宜於發光峰反射層14之另一面20B側之表面設置金屬膜。因此,作為發光峰反射層14,較佳為各種反射膜,例如更佳使用具有將低折射率層與高折射率層交替地設置成多層之構造的反射膜。藉由不將發光峰反射層14之另一面20B側之表面設為金屬膜,而防止因露出之金屬膜使其他構件等受損。 又,第2實施形態中,片狀構件10較佳使用使上述波長轉換材料分散於樹脂中而成之發光層,藉由發光層接著第1及第2透明片11、12。
第3實施形態之積層構造體20係於第2實施形態之積層構造體中進而設置有第3透明片13者。此處,第3透明片13係於發光峰反射層14之另一面側距發光峰反射層14固定距離地配置,藉此可於發光峰反射層14與第3透明片13之間設置空氣層17。於第3實施形態中,發光峰反射層14較佳為形成於第2透明片12之表面上的金屬膜,亦可為反射膜等其他膜。本實施形態中,即便發光峰反射層14為金屬膜,亦可藉由設置第3透明片13而防止因積層構造體使其他構件等受損。
積層構造體之層構成當然不限定於圖1~圖3所示之構造,亦可具有其他任何層構成。例如,如上所述,於片狀構件10由具有波長轉換材料之皮膜構成之類的情形時,亦可設置中間膜。 進而,亦可設置除第1~第3透明片、片狀構件、發光峰反射層及中間膜以外之層。例如,於發光峰反射層與第2透明片等之接著性低之情形時等,亦可於發光峰反射層與第2透明片等之間設置接著層。
[積層構造體之製造方法] 本發明之積層構造體並無特別限定,例如於片狀構件含有樹脂之情形時,可藉由如下方式獲得具有第1透明片、片狀構件及第2透明片之積層構造體:於2片透明片之間至少配置片狀構件,並將該等藉由進行熱壓接等而一體化。 又,於片狀構件為具有波長轉換材料之皮膜之情形時,可藉由如下方式獲得積層構造體:於第1及第2透明片之至少一表面形成由皮膜所構成之片狀構件,然後,於第1及第2透明片之間配置中間膜,並將該等藉由進行熱壓接等而一體化。 又,當片狀構件為於基材膜之一表面形成皮膜而成者之情形等時,以如下方式獲得積層構造體即可:將中間夾有片狀構件之2層中間膜以進而利用第1及第2透明片夾住之方式進行配置,並將該等藉由進行熱壓接等而一體化。
於設置發光峰反射層之情形時,可於第2透明片之表面等將金屬膜形成皮膜而形成發光峰反射層,亦可使反射膜適當接著於第2透明片等,將該反射膜作為發光峰反射層。此時,發光峰反射層之形成可於將第1透明片、片狀構件及第2透明片一體化之前進行,亦可於一體化之後進行。 又,於設置第3透明片之情形時,獲得具有第1透明片、片狀構件及第2透明片之積層體後使該積層體及第3透明片固定於框架等即可。
[積層構造體之用途] 本發明之積層構造體如上所述,係積層構造體之一面配置於陽光射入之室外側而使用者。本發明之積層構造體可於各種領域中使用,較佳用於汽車、電車、船舶等各種交通工具、大廈、公寓、獨戶住宅、劇場、體育館等各種建築物等之室外窗用。再者,所謂室外窗,於本說明書中意指配置於陽光射入之位置的窗戶。因此,室外窗通常係配置於建築物之外表面、交通工具之外表面者,雙層窗之內窗等若配置於陽光射入之位置,則亦包含於本說明書之室外窗中。 又,積層構造體於汽車中用於後窗、側窗、天窗即可。
<太陽電池系統> 本發明之太陽電池系統具備上述積層構造體,與配置於積層構造體之周邊部的至少一部位且將所射入之光轉換成電之發電用電池。發電用電池以能夠接收於積層構造體內部被反射等且被引導至積層構造體側面側之光的方式配置即可。 圖4表示具備積層構造體20及發電用電池21之太陽電池系統22的一例。發電用電池21一般配置於積層構造體20之側面20C之外側。此時,發電用電池21可如圖4所示以與積層構造體20之側面20C接觸之方式配置,亦可以自積層構造體20之側面20C分開並與側面20C對向之方式設置。但是,發電用電池21無需設置於側面20C之外側,例如亦可於積層構造體20之周邊部埋設於積層構造體20內部。
又,發電用電池21可如圖4所示般以能夠接收傳播至積層構造20體內部之光的方式配置於積層構造體20之厚度方向整體,亦可於厚度方向之一部分以能夠接收傳播至積層構造體20內部之光的方式配置。但是,發電用電池21較佳以至少能夠接收自較發光峰反射層14更靠近配置於一面20A側(即,陽光射入側)之層射出之光的方式配置。其原因在於:較發光峰反射層14靠一面20A側之部分大量傳播最大發光波長或該最大發光波長附近之光,因此能夠提高發電效率。
[發電用電池] 太陽電池系統中使用之發電用電池只要為將光轉換成電之電池,則無特別限定。其中,發電用電池較佳為以高效率將片狀構件之最大發光波長或其附近之光轉換成電者。因此,發電用電池於500 nm以上之任一波長下發電效率變得最高即可,較佳為於700~1400 nm、更佳為於780~1300 nm之任一波長下發電效率變得最高。若如此對近紅外區域之光發電效率高,則於上述片狀構件之最大發光波長處於近紅外區域之情形時,能夠提高發電效率。
作為發電電池之具體例,可列舉將單晶矽、多晶矽、非晶矽等矽系半導體用於光電轉換層之發電用電池,將以CuInSe系或Cu(In,Ga)Se系、Ag(In,Ga)Se系、CuInS系、Cu(In,Ga)S系、Ag(In,Ga)S系或該等之固溶體、CIS系、CIGS系、GaAs系、CdTe系等為代表之化合物系半導體用於光電轉換層之發電用電池,將有機色素等有機材料用於光電轉換層之有機系之發電用電池等。 作為發電電池,為了對近紅外區域之光提高發電效率,較佳為將矽系半導體、化合物半導體(CIS、CIGS)用於光電轉換層之發電用電池。 實施例
藉由實施例對本發明進一步詳細地進行說明,但本發明絲毫不受該等例所限定。
最大發光波長、最大激發波長、反射率及可見光透射率之測量方法,以及積層構造體之評價方法如下。 [最大激發波長、最大發光波長] 最大激發波長係於藉由裝置堀場製作所之Fluorolog-3對片狀構件之一面側之表面垂直地照射300~500 nm之激發光時,以極大發光波長之條件所檢測出之螢光強度成為最大之激發光的波長。最大發光波長係於對片狀構件之一面側之表面垂直地照射最大激發波長之光時,以500~1400 nm之條件所檢測出之發光強度成為最大之波長。 [反射率] 關於反射率,以相對於積層構造體之一面45度地照射到光之方式進行設置,除角度以外,依據JISR3212並利用紫外可見紅外分光光度計U4150(日立全球先端科技公司製造)進行測量,求出最大發光波長之反射率。因此,實施例1~8、比較例1係求出於840 nm之反射率。實施例9則係求出於980 nm之反射率。 [可見光透射率] 可見光透射率係依據JISR3212並利用紫外可見紅外分光光度計U4150(日立全球先端科技公司製造)進行測量,求出400~780 nm下之可見光透射率之平均值。
(光量評價) 於對各實施例、比較例所獲得之積層構造體自一面(第1透明片之表面)側射入模擬陽光時,對自積層構造體側面射出之光的光量進行測量,並藉由以下評價基準進行評價。作為模擬陽光之光源,使用朝日分光股份有限公司製造之Solar Simulator HAL-C100,光量之測量係使用朝日分光股份有限公司製造之光量檢驗器。 A:光量較比較例1增加1.2倍。 B:光量較比較例1有所增加,但未達1.2倍。 C:光量與比較例1相同或低於比較例1。
各實施例、比較例之片狀構件所使用之各化合物如下。 聚乙烯丁醛樹脂(PVB):縮醛化度69莫耳%,羥基量30莫耳%,聚合度1700 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂(EVA):乙酸乙烯酯含量30質量% 熱塑性彈性體:三井化學公司製造之「ABSORTOMER EP-1001」,脂肪族聚烯烴 波長轉換材料: BaSnO3 錫酸鋇,粒子狀,平均粒徑50 μm YSO:Ce,Yb 粒子狀,平均粒徑50 μm 塑化劑:三乙二醇二-2-乙基己酸酯(3GO) 抗氧化劑:2,6-二第三丁基對甲酚(BHT) 石蠟油:出光興產公司製造之「Diana Process Oil PW-90」 接著力調整劑:東亞合成公司製造之「ARUFON UH-2041」 紫外線遮蔽劑:2-(2-羥基-3-第三丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑
[實施例1] 作為第1~第3透明片,準備3片透明玻璃(厚度2.5 mm,可見光透射率:90%),並於1片透明玻璃之一面藉由濺鍍法形成由銀所構成之金屬膜(厚度10 nm、發光峰反射層)。 又,相對於聚乙烯丁醛樹脂(PVB)100質量份混合波長轉換材料(BaSnO3 )0.2質量份、塑化劑40質量份及抗氧化劑0.2質量份,將混合物藉由雙軸異向擠出機進行擠出成形,獲得厚度0.76 mm之片狀構件。再者,片狀構件之最大激發波長及最大發光波長如表1所示。
然後,於形成有金屬膜之透明玻璃之與形成有金屬膜之表面相反之側的表面,依序重疊片狀構件及另一透明玻璃,於烘箱溫度240℃條件下預加熱90秒,然後,使用加熱輥將該等進行暫時壓接。將經暫時壓接者使用高壓釜以150℃、壓力1.2 MPa之條件壓接30分鐘,獲得由第1透明片/片狀構件/第2透明片/發光峰反射層之層構成所構成之積層體。又,以距該積層體之發光峰反射層相隔10 mm配置第3透明片之方式將上述積層體與第3透明片藉由框架進行固定,獲得由第1透明片/片狀構件/第2透明片/發光峰反射層/空氣層/第3透明片所構成之上述第3實施形態之積層構造體。
[實施例2] 相對於乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂(EVA)100質量份混合波長轉換材料0.2質量份及抗氧化劑0.2質量份,並將混合物藉由雙軸異向擠出機進行擠出成形,獲得厚度0.76 mm之片狀構件,除此以外,與實施例1相同地實施。
[實施例3] 將熱塑性彈性體100質量份、石蠟油40質量份、接著力調整劑5質量份、波長轉換材料0.2質量份、於獲得之中間膜中成為0.2質量%之量之紫外線遮蔽劑,及於獲得之中間膜中成為0.2質量%之量之抗氧化劑進行混練,並使用擠出機進行擠出。藉此,製作單層之片狀構件(熱塑性彈性體片,厚度800 μm),除此以外,與實施例1相同地實施。
[實施例4] 作為第1及第2透明片,準備2片綠色玻璃(厚度2.0 mm,可見光透射率:84%),於一綠色玻璃之一面藉由濺鍍法形成由銀所構成之金屬膜(厚度10 nm,發光峰反射層)。又,與實施例1相同地獲得厚度0.76 mm之片狀構件。 然後,於形成有金屬膜之綠色玻璃之形成有金屬膜之表面依序重疊片狀構件及另一透明玻璃,以與實施例1相同之條件將該等進行暫時壓接及壓接,獲得由第1透明片/片狀構件/發光峰反射層/第2透明片之層構成所構成之上述第1實施形態之積層構造體。
[實施例5] 作為第1及第2透明片,準備2片透明玻璃(厚度2.5 mm,可見光透射率:90%)。又,與實施例1相同地獲得片狀構件。 然後,於一透明玻璃之表面依序重疊片狀構件及另一透明玻璃,以與實施例1相同之條件將該等進行暫時壓接及壓接,獲得由第1透明片/片狀構件/第2透明片之層構成所構成之積層體。於該積層體之第2透明片之外表面進而貼合熱反射膜(住友理工公司製造,商品名「Refleshine TZ33」,厚度94 μm),獲得由第1透明片/片狀構件/第2透明片/發光峰反射層所構成之上述第2實施形態之積層構造體。再者,熱反射膜係具有將低折射率層及高折射率層交替地設置成多層之構造的反射膜。
[實施例6] 作為第1及第2透明片,使用厚度2.5 mm、可見光透射率90%之透明玻璃代替綠色玻璃,除此以外,與實施例4相同地實施。
[實施例7] 作為第1及第2透明片,使用厚度3.0 mm、可見光透射率90%之由聚碳酸酯所構成之透明樹脂板。又,相對於乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂(EVA)100質量份混合波長轉換材料0.2質量份及抗氧化劑0.2質量份,並將混合物藉由雙軸異向擠出機進行擠出成形,獲得厚度0.76 mm之片狀構件,除此以外,與實施例5相同地實施。
[實施例8] 於1片透明玻璃之一面藉由濺鍍法形成由金所構成之金屬膜(厚度10 nm、發光峰反射層)代替由銀所構成之金屬膜,除此以外,與實施例1相同地實施。
[實施例9] 使用YSO:Ce,Yb代替BaSnO3 作為波長轉換材料,除此以外,與實施例1相同地實施。
[比較例1] 作為第1及第2透明片,準備2片透明玻璃(厚度2.5 mm、可見光透射率:90%)。又,與實施例1相同地獲得厚度0.76 mm之片狀構件。 然後,於一透明玻璃之表面依序重疊片狀構件及另一透明玻璃,並與實施例1相同地進行暫時壓接及壓接,獲得由第1透明片/片狀構件/第2透明片之層構成所構成之積層構造體。
將上述各實施例、比較例之條件、以及所獲得之積層構造體之反射率、可見光透射率及發光量評價之結果示於以下之表1、2。再者,反射率係片狀構件之最大發光波長之反射率。 [表1]
[表2]
如表1、2所示,各實施例中,藉由設置含有波長轉換材料之片狀構件及發光峰反射層而將短波長側之光轉換成近紅外光等長波長側之光後,能夠有效率地引導至積層構造體之側面。又,實施例1~8之積層構造體由於可見光透射率高,因此能夠作為透明性高之窗戶使用。
10‧‧‧片狀構件
11‧‧‧第1透明片
12‧‧‧第2透明片
13‧‧‧第3透明片
14‧‧‧發光峰反射層
17‧‧‧空氣層
20‧‧‧積層構造體
20A‧‧‧一面
20B‧‧‧另一面
20C‧‧‧側面
21‧‧‧發電用電池
22‧‧‧太陽電池系統
圖1係表示本發明第1實施形態之積層構造體的示意性剖視圖。 圖2係表示本發明第2實施形態之積層構造體的示意性剖視圖。 圖3係表示本發明第3實施形態之積層構造體的示意性剖視圖。 圖4係表示本發明一實施形態之太陽電池系統的示意性剖視圖。

Claims (11)

  1. 一種積層構造體,具備片狀構件及設置於該片狀構件之兩面的第1與第2透明片, 該片狀構件吸收激發光進行波長轉換而發光,且其最大發光波長為500 nm以上, 該積層構造體於該最大發光波長之反射率為30%以上。
  2. 如請求項1所述之積層構造體,其中,該片狀構件含有波長轉換材料。
  3. 如請求項2所述之積層構造體,其中,該片狀構件為含有樹脂且於該樹脂中分散有該波長轉換材料之發光層。
  4. 如請求項2所述之積層構造體,其中,該片狀構件由形成於第1及第2透明片之任一者之表面的皮膜構成,或係於基材膜之至少一表面形成皮膜而成者, 該皮膜具有波長轉換材料。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之積層構造體,其中,該最大發光波長為780~1300 nm。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之積層構造體,其中,該片狀構件之最大激發波長為400 nm以下。
  7. 如請求項1至6中任一項所述之積層構造體,其進而具備至少反射該最大發光波長之光的發光峰反射層。
  8. 如請求項7所述之積層構造體,其中,該發光峰反射層相較於該片狀構件,更靠近配置於陽光射入面相反之面側。
  9. 如請求項8所述之積層構造體,其中,該發光峰反射層包含金屬膜,且空氣層鄰接於該金屬膜之該相反之面側的表面。
  10. 如請求項1至9中任一項所述之積層構造體,其可見光透射率為5%以上。
  11. 一種太陽電池系統,其具備請求項1至10中任一項所述之積層構造體與配置於該積層構造體之周邊部至少一部位的發電用電池。
TW107134371A 2017-09-29 2018-09-28 積層構造體、及陽光發電系統 TW201922479A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017192254 2017-09-29
JPJP2017-192254 2017-09-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201922479A true TW201922479A (zh) 2019-06-16

Family

ID=65903187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107134371A TW201922479A (zh) 2017-09-29 2018-09-28 積層構造體、及陽光發電系統

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200227579A1 (zh)
EP (1) EP3690961A4 (zh)
JP (1) JPWO2019065922A1 (zh)
CN (1) CN111149220A (zh)
TW (1) TW201922479A (zh)
WO (1) WO2019065922A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102468505B1 (ko) * 2020-08-19 2022-11-21 한국과학기술연구원 마이크로 태양전지 어레이 및 광변환소재 기반 투명 태양광 윈도우 및 이를 구비한 복층 창호

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2005059606A1 (ja) * 2003-12-17 2007-07-12 株式会社カネカ 再帰性反射シートとその再帰性反射シートに用いられるフィルム
EP2203943A4 (en) * 2007-10-12 2015-10-14 Omnipv Inc SOLAR MODULES WITH INCREASED EFFICIENCIES THROUGH THE USE OF SPECTRAL CONCENTRATORS
US20100224248A1 (en) * 2009-02-20 2010-09-09 John Kenney Solar Modules Including Spectral Concentrators and Related Manufacturing Methods
JP2011165754A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Denso Corp 太陽電池モジュール
JP2014112571A (ja) * 2011-03-24 2014-06-19 Sharp Corp 太陽電池モジュール、太陽光発電装置および太陽電池モジュールの設置方法
EP2727152B1 (en) * 2011-06-30 2018-09-05 Philips Lighting Holding B.V. Concentrating light towards a target element
PT2726919T (pt) * 2011-07-01 2019-02-04 Tropiglas Tech Ltd Um painel seletivo em termos espetrais
JP2015038905A (ja) * 2011-12-15 2015-02-26 シャープ株式会社 太陽電池モジュール及び太陽光発電装置
JP2015099807A (ja) * 2012-03-07 2015-05-28 シャープ株式会社 導光体、太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置
NL2011507C2 (en) 2013-09-26 2015-03-30 Univ Delft Tech Tm2+ luminescent materials for solar radiation conversion devices.
KR101737685B1 (ko) * 2015-04-08 2017-05-18 주식회사 엘지화학 광전지 모듈용 백시트
US10224445B2 (en) * 2015-11-02 2019-03-05 S-Energy Co., Ltd. Back sheet, method of manufacturing the same, solar cell module using the same and method of manufacturing solar cell
EP3174107A1 (fr) * 2015-11-25 2017-05-31 AGC Glass Europe Dispositif photovoltaique

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019065922A1 (ja) 2020-09-17
EP3690961A4 (en) 2021-06-30
WO2019065922A1 (ja) 2019-04-04
US20200227579A1 (en) 2020-07-16
CN111149220A (zh) 2020-05-12
EP3690961A1 (en) 2020-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018082206A (ja) ダウンコンバージョン材料を含む光透過性熱可塑性樹脂および光起電モジュールにおけるそれらの使用
JP5089497B2 (ja) 多層シート
JP2010512027A (ja) ブロッキング傾向の少ない特定のポリ(ビニルブチラール)/フィルム二層カプセル材層を用いる太陽電池及びその簡素化された製造方法
JP2015522945A (ja) 光電池モジュール用の多層封止フィルム
JP6698427B2 (ja) 接着性が低減され、かつ可塑剤含分が低い中間フィルム層を用いて作製された、耐貫通性合わせガラス
BRPI0606797B1 (pt) intercamada para vidro laminado, e, vidro laminado
JP2007055822A (ja) 合わせガラス用中間膜および合わせガラス
US11276804B2 (en) Light emitting structure and solar photovoltaic power generation system
TW201922479A (zh) 積層構造體、及陽光發電系統
TW201915139A (zh) 太陽電池系統
JP4828444B2 (ja) 合わせガラス
TW201918543A (zh) 太陽電池系統及片狀構造體
JP2015088728A (ja) 裏側保護基材、太陽電池モジュール、及び太陽電池モジュールの製造方法
JP2007008796A (ja) 合わせガラス用中間膜および合わせガラス
JP5249494B2 (ja) 合わせガラス用中間膜および合わせガラス
JP2012015214A (ja) 樹脂封止シート及び太陽電池モジュール
CN219055612U (zh) 一种红外线屏蔽胶膜及夹胶玻璃
KR102253130B1 (ko) 플라스틱 중간막, 이를 포함하는 적층체 및 이를 포함하는 이동수단
TWI838366B (zh) 層合玻璃用中間膜、及車頂用層合玻璃
KR20120089909A (ko) 태양전지 모듈용 봉지재 시트 및 이를 포함하는 태양전지 모듈
CN113574030A (zh) 夹层玻璃及车辆系统