[發明專利]含無機熒光體的聚合物粒子、含無機熒光體的聚合物粒子的制造方法、以及太陽能電池組件

有效

• 申請號: 201380015216.9
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN104284907A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 澤木琢;岡庭香;山下剛
• 申請（專利權）人: 日立化成株式會社
• 主分類號: C08F2/44
• 分類號: C08F2/44;C09K11/08;H01L31/055
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 吳倩;張楠

技術領域

本發明涉及含無機熒光體的聚合物粒子、含無機熒光體的聚合物粒子 的制造方法、以及太陽能電池組件。

背景技術

一般而言，作為利用自由基聚合的聚合物粒子的制造方法，大致分成 乳液聚合和懸浮聚合。

乳液聚合是通過乳化劑使油性的單體在水中乳化、通過水溶性引發劑 而聚合的聚合法。在乳液聚合的初期階段，膠束中的單體或是在水中微量 溶解的單體通過從水溶性引發劑產生的自由基而在水中聚合。生成的聚合 物從水中析出，在體系內形成無數的微小粒子。由于微小粒子具有大的界 面面積，對于膠體不穩定。因此，前述微小粒子相互凝聚直至減少到在該 體系中能夠穩定地存在的界面面積，從而形成凝聚粒子。這通常會在聚合 轉化率為百分之幾以內的初期階段結束。

之后，凝聚粒子的個數沒有大的變化，單體漸漸從膠束中溶出到水 中，單體與自由基經由水通過分子擴散侵入到凝聚粒子中而繼續聚合。由 此，聚合中的聚合物粒子漸漸變大，進行直至聚合結束。通過這樣的乳液 聚合所獲得的聚合物粒子的平均粒徑通常是0.05μm～0.5μm左右，粒度 分布較窄。

然而，在乳液聚合的大部分階段中，是單體在水中擴散而移動到凝聚 粒子的機理，因此使乳液聚合的聚合物粒子中含有無機物是困難的。例 如，即使在單體中混合無機物來進行乳液聚合，也僅單體移動到凝聚粒子 而聚合，無機物則在水中殘留下來。

另一方面，懸浮聚合是將預先溶解有油溶性引發劑的油性單體分散于 含有懸浮保護劑或乳化劑的水中而聚合的方法。所獲得的聚合物粒子的平 均粒徑通常為幾μm～幾百μm，粒徑大且具有廣泛的粒度分布。在懸浮聚 合中，若將無機物預先混入于單體中，能夠較容易地制造含無機物的聚合 物粒子。

在日本特開平10-110004號公報中，公開了在無機物的存在下將氯乙 烯系單體進行懸浮聚合，獲得含無機物的氯乙烯系樹脂的方法。另外，在 日本特開昭63-65085號公報中，嘗試了在預先合成的聚合物粒子的表面， 隨后附著或鍵合無機物。

此處，針對以往的硅系太陽能電池組件進行說明。以往的硅系太陽能 電池組件是如下的構成。對于表面的保護玻璃(也稱為蓋玻璃)，重視耐沖 擊性而使用了強化玻璃。為了提高與密封材料(通常為將乙烯-乙酸乙烯酯 共聚物作為主成分的樹脂，也稱為填充材料)的密合性，在保護玻璃的單面 通過壓花加工施以實施了凹凸圖案。另外，為了使太陽能電池組件的表面 為平滑，該凹凸圖案形成于太陽能電池組件側邊。另外，在保護玻璃的下 側，設置有用以保護密封太陽能電池單元及接頭線的密封材料以及背膜。

例如，在日本特開2003-218379號公報中，提出了一種通過使用熒光 體(也稱為發光材料)，將太陽光譜中對發電沒貢獻的紫外區域或紅外區域 的光進行波長轉換，并將能發出對發電有貢獻的波長區域的光的發光層設 置于太陽能電池受光面側的方法。另外，在日本特開2006-303033號公報 中，提出了一種將作為熒光體的稀土類絡合物含有在密封材料中的方法。

發明內容

發明所要解決的問題

然而，在懸浮聚合中，有能夠含有在聚合物粒子中的無機物的量少、 無機物平均粒徑小、在單體中充分分散等限制。

在日本特開平10-110004號公報的方法中，在水性介質中進行懸浮聚 合時，由于無機物轉移至水中，要想含有特定量的無機物的話，必須使用 過量的無機物，在成本上是不利的。另外，日本特開平10-110004號公報 的方法的情況下，無機物的一部份未內包于聚合物粒子中而沉降，因此聚 合后需要將無機物與聚合物粒子分離的工序，而且，會有難以在聚合物粒 子中大量導入無機物等的問題。

另外，在日本特開昭63-65085號公報的方法中，由于在聚合物粒子的 表面存在無機物，因此由無機物所導致的聚合物粒子的性能降低成為問 題。

日本特開2003-218379號公報中記載的，在將對發電沒貢獻的光進行 波長轉換成能對發電有貢獻的波長范圍的光的波長轉換層中，含有熒光 體。該熒光體一般形狀較大，入射的太陽光通過波長轉換層時，未能充分 到達太陽能電池單元，對發電沒貢獻的太陽光的比例增加。其結果是，有 下述問題：即使用波長轉換層將紫外區域的光轉換成可見區域的光，相對 于入射的太陽光能量所發電的電力的比例(發電效率)也不怎么高。