发光性乙烯系共聚物、太阳能电池用封装材料组合物、及使用其的太阳能电池模组制造技术

本发明专利技术的目的在于提供不产生荧光体移动、渗出的问题、加工性高、具有理想的光学特性及良好的光稳定性、且在混炼工序中容易处理的发光性乙烯系共聚物、及使用其的太阳能电池用封装材料组合物。另外，本发明专利技术提供使用上述太阳能电池用封装材料组合物形成的太阳能电池用封装材料层、及具有其的光伏模组，所述太阳能电池用封装材料层不产生荧光体移动、渗出的问题，且具有理想的光学特性及良好的光稳定性。本发明专利技术提供一种发光性乙烯系共聚物，其包含具有不饱和键的荧光色素化合物作为单体成分。

Luminous vinyl copolymer, encapsulation material composition for solar cell, and solar cell module using the same

The aim of the invention is to provide a mobile, does not produce phosphor problems, processing of high leakage and has ideal optical properties and good light stability, and in the light of mixed vinyl copolymer, and solar cell using the encapsulation material composition is easy to handle in the process of refining. In addition, with the packaging material layer, and has provided the photovoltaic module solar cell formed by the composition of packaging material using the solar battery, the solar cell encapsulation material layer does not produce phosphor move, exudation, and has good optical properties and good light stability. The invention provides a luminous vinyl copolymer which comprises a fluorescent pigment compound having unsaturated bonds as a monomer component.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在用于太阳能电池单元封装材料、荧光膜形成材料等时具有合适的吸收波长、且具有光稳定性优异的特征的特别适合于太阳能电池用途的发光性乙烯系共聚物及其制造方法、使用其的太阳能电池用的波长转换型封装材料组合物、太阳能电池用的波长转换型封装材料层(波长转换膜、波长转换片材等)、以及太阳能电池模组。上述封装材料层具有显著提高光伏性装置或太阳能电池装置的日光采集效率的潜力。
技术介绍
通过对太阳能的利用，可提供有望代替以往的化石燃料的能量来源，因此，对可将太阳能转换成电的装置的开发、例如对光伏装置(其还作为太阳能电池而为人所知)等的开发近年来备受关注。已开发出了若干不同类型的成熟的光伏装置，其中，作为例子，包括硅系装置、III-V及II-VI的PN结装置、铜-铟-镓-硒(CIGS)薄膜装置、有机敏化剂装置、有机薄膜装置、以及硫化镉/碲化镉(CdS/CdTe)薄膜装置。关于上述装置的更详细记载可见于文献等中(例如，参见非专利文献1)。然而，这些装置中的很多装置的光电转换效率仍存在改善余地，开发用于改善上述效率的技术是很多研究人员正在开展的课题。为了提高上述转换效率，已在对能将入射光中的不能用于光电转换的波长(例如紫外线区域)转换为能用于光电转换的波长的、具有波长转换功能的太阳能电池进行研究(例如，参见专利文献2等)。在上述研究中，提出了将荧光体粉末与树脂原料混合来形成发光性面板的方法。虽然此前已公开了在光伏装置及太阳能电池中可使用的波长转换无机介质，但关于为了改善效率而在光伏装置中使用光致发光性有机介质的研究却几乎没有报道。与无机介质相对比而言，有机介质的使用受到关注，其原因在于，有机材料通常更廉价，并且使用更容易，因此，有机材料成为更良好的经济性选择之一。在使用上述荧光体粉末的情况下，通常采用下述方法：使用捏合机、挤出机等，在将添加的荧光体进行加热熔融的同时将其混炼进封装片材中。而且，在该混炼工序中，添加的荧光体在树脂中的相容性低时、或其熔点高时，需要在更严格的条件下进行混炼：提高混炼温度、或进行长时间混炼等。在这样的情况下，混炼期间树脂的温度上升，可能会导致发生下述不良情况：通过加热而开始反应的交联剂(有机过氧化物)在混炼期间分解；等等。另外，有时在混炼装置中、添加的荧光体会附着在装置内部，导致需要劳力来清扫。另外发现，有时添加的荧光体由于扩散而渗出(bleedout)，树脂内部的荧光体的浓度减少。尤其是，在太阳能电池用途中，预想在户外历经20年以上的长期而被使用，因此，对这样的经时稳定性、长期的保存稳定性加以改善是特别重要的课题。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利申请公开第2009/0151785号说明书专利文献2：日本特开平7-142752号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术鉴于上述情况，目的在于提供不产生荧光体移动、渗出的问题、加工性高、具有理想的光学特性及良好的光稳定性、且在混炼工序中容易处理的发光性乙烯系共聚物、及使用其的太阳能电池用封装材料组合物。另外，本专利技术的目的在于提供使用上述太阳能电池用封装材料组合物形成的太阳能电池用封装材料层、及具有其的光伏模组，所述太阳能电池用封装材料层不产生荧光体移动、渗出的问题，且具有理想的光学特性及良好的光稳定性。用于解决课题的手段本申请的专利技术人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过如下所示的发光性乙烯系共聚物、及使用其的太阳能电池用封装材料组合物可达成上述目的，从而完成了本专利技术。本专利技术的发光性乙烯系共聚物的特征在于，包含具有不饱和键的荧光色素化合物作为单体成分。对于本专利技术的发光性乙烯系共聚物而言，由于包含具有不饱和键的荧光色素化合物作为单体成分，因此，可成为不产生荧光体移动、渗出的问题、加工性高、具有理想的光学特性(高的量子收率等)及良好的光稳定性(化学·物理稳定性)、且在混炼工序中容易处理的发光性乙烯系共聚物。尤其是，还能抑制如使用荧光体粉末等的情况下所出现那样的、因混炼期间的加热熔融(其用于以不易发生不均匀分散的方式进行熔融)而导致的交联剂的反应。此外，使用荧光体粉末等的情况下的、荧光体粉末在封装材料层内或向封装材料层外的迁移、渗出问题也大幅减少或不再发生。关于上述作用效果的呈现，目前推测主要是下文记载的机理在起作用，但并不限定为必然通过下述机理。对于上述发光性乙烯系共聚物而言，推测由于作为荧光色素发挥作用的荧光色素化合物通过共聚而与聚合物结构部位化学性地连接，因而在上述共聚物内及封装材料层内的移动被抑制，结果，可长期抑制在层内的迁移和向层外的排出(长期可靠性)。另外，例如，尽管通常杂环结构的色素化合物会因其平面性、结晶性而存在溶解性差的情况，但本专利技术的发光性乙烯系共聚物由于是高分子量体，因而加工性优异。另外，在使用溶解性低的色素化合物、结晶性高的色素化合物时，在生产转换时或维护时等情况下，有时难以进行清扫，但本专利技术的发光性乙烯系共聚物无论使用怎样的装置均能容易地进行混炼、制膜，还可消除上述不良情况。另外，发光性乙烯系共聚物由于是乙烯系共聚物，因而透明性也优异。另外，在市场上推出低分子量的新型化合物时，通常需要进行基于日本化审法的各种试验、注册等，而本专利技术的高分子荧光色素化合物由于是作为向生物体内的摄取有限的物质来处理的高分子量体，因而能以更少的手续负担、时间负担来实施。此外，上述发光性乙烯系共聚物由于具有上述这样的特性、效果，因而尤其适于太阳能电池用途。另外，对于本专利技术的发光性乙烯系共聚物而言，优选上述不饱和键为碳-碳双键。利用上述碳-碳双键，将会容易形成乙烯系共聚物。另外，对于本专利技术的发光性乙烯系共聚物而言，优选上述荧光色素化合物通过共价键进行键合。通过键能弱的配位键等进行键合时，难以具有足够高的耐久性，但通过介由上述共价键进行键合，则可形成具有长期可靠性的化学稳定的封装材料组合物。另外，对于本专利技术的发光性乙烯系共聚物而言，优选上述荧光色素化合物在共聚物中的占比为0.01～20重量％。通过具有上述构成，容易均衡性良好地同时具有作为封装材料组合物的长期可靠性和波长转换功能。另外，对于本专利技术的发光性乙烯系共聚物而言，优选上述荧光色素化合物具有三唑骨架、咔唑骨架、噻二唑骨架、螺吡喃骨架、吖啶骨架、呫吨骨架、咪唑骨架、噁唑骨架、喹喔啉骨架、或噻唑骨架。通过具有上述构成，容易均衡性良好地同时具有作为封装材料组合物的长期可靠性和波长转换功能。另外，对于本专利技术的发光性乙烯系共聚物而言，优选包含α-烯烃或乙酸乙烯酯中的至少1种作为单体成分。通过具有上述构成，容易更可靠地、均衡性更良好地同时具有作为封装材料组合物的加工性、透光性、长期可靠性和波长转换功能。另外，对于本专利技术的发光性乙烯系共聚物而言，优选在300～410nm范围内具有最大吸收波长。通过在上述波长区域具有最大吸收波长，能够更有效地将太阳能电池单元难以在光电转换中利用的(或无法利用的)波长区域的入射光转换至太阳能电池单元等可进行光电转换的波长区域。需要说明的是，本专利技术中，所谓最大吸收波长，是指该化合物(共聚物)所吸收的光中的吸光度为最大值的波长，可作为在紫外线吸收光谱中显示最大的吸收峰的波长而被测定。另外，对于本专利技术的发光性乙烯系共聚物而言，优选在400～560nm本文档来自技高网...

【技术保护点】
发光性乙烯系共聚物，其包含具有不饱和键的荧光色素化合物作为单体成分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.25 JP 2014-1703691.发光性乙烯系共聚物，其包含具有不饱和键的荧光色素化合物作为单体成分。2.如权利要求1所述的发光性乙烯系共聚物，其中，所述不饱和键为碳-碳双键。3.如权利要求1或2所述的发光性乙烯系共聚物，其中，所述发光性乙烯系共聚物中，所述荧光色素化合物是通过共价键而键合的。4.如权利要求1～3中任一项所述的发光性乙烯系共聚物，其中，所述发光性乙烯系共聚物中，所述荧光色素化合物在共聚物中的占比为0.01～20重量％。5.如权利要求1～4中任一项所述的发光性乙烯系共聚物，其中，所述荧光色素化合物具有三唑骨架、咔唑骨架、噻二唑骨架、螺吡喃骨架、吖啶骨架、呫吨骨架、咪唑骨架、噁唑骨架、喹喔啉骨架、或噻唑骨架。6.如权利要求1～5中任一项所述的发光性乙烯系共聚物，其包含α-烯烃或乙酸乙烯酯中的至少1种作为单体成分。7.如权利要求1～6中任一项所述的发光性乙烯系共聚物，其在300～410nm处具有最大吸收波长。8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾之内久成，中西贞裕，川满升一，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP