[發明專利]波長轉換型封裝材料組合物、波長轉換型封裝材料層及使用其的太陽能電池模組

有效

• 申請號: 201480059539.2
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN105684163B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 上田正孝;尾之內久成;北原達也
• 申請（專利權）人: 日東電工株式會社
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/055
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 楊宏軍,牛蔚然

技術領域

本發明涉及特別適用于太陽能電池用途的波長轉換型封裝材料組合物、及包含該波長轉換型封裝材料組合物的波長轉換型封裝材料層、及使用上述波長轉換型封裝材料層的太陽能電池模組。更詳細而言，涉及可通過將不能利用于發電的波長范圍的光波長轉換為能利用于發電的波長范圍的光從而提高發電效率的太陽能電池模組、用于該太陽能電池模組的波長轉換型封裝材料組合物、及波長轉換型封裝材料層。

背景技術

通過對太陽能的利用，可提供有望代替以往的化石燃料的能量來源，因此，對可將太陽能轉化為電的裝置的開發、例如對光伏裝置(其還作為太陽能電池而為人們所知)等的開發近年來備受關注。已開發出了若干不同類型的成熟的光伏裝置，其中，舉出一些為例的話，硅系裝置、III-V及II-VI的PN結裝置、銅-銦-鎵-硒(CIGS)薄膜裝置、有機敏化劑裝置、有機薄膜裝置及硫化鎘/碲化鎘(CdS/CdTe)薄膜裝置被包含在內。有關上述裝置的更詳細的記載可見于文獻等中(例如，參見非專利文獻1)。但是，這些裝置中的許多裝置的光電轉換效率仍然存在改善的余地，開發出用以改善其效率的技術是很多研究者正在開展的課題。

為了提高上述轉換效率，研究了具備波長轉換功能的太陽能電池，其將入射光中不能利用于光電轉換的波長(例如，紫外線區域)轉換為能利用于光電轉換的波長(例如，參見專利文獻2等)。在上述研究中，提出了將熒光體粉末與樹脂原料混合而形成發光性面板的方法。

雖然此前已公開了用于光伏裝置及太陽能電池中的波長轉換無機介質，但關于為了改善效率而在光伏裝置中使用光致發光性有機介質的研究卻幾乎沒有報道。與無機介質相對比而言，有機介質的使用受到關注，其原因在于，有機材料一般更為廉價，并且使用更容易，因此，有機材料成為更良好的經濟性選擇之一。

此外，就現有的波長轉換無機介質而言，波長轉換的程度(波長轉換的效率、轉換前后的波長的位移寬度)并不充分。此外，例如，發現了如果只是將多個波長轉換介質的層組合起來、或只是將多種波長轉換介質混合配合于單一層中，波長轉換介質自身的波長吸收特性會連其他波長轉換介質、太陽能電池本來吸收用來進行光電轉換的波長也一并吸收，作為其結果，光電轉換效率幾乎沒有提高，或甚至會呈現出降低這樣的負面效果。

此外，就一直以來所使用的無機熒光材料、有機熒光材料而言，存在有暴露于太陽光而發生劣化、波長轉換功能被顯著降低的情況。此外，必須在適合于太陽能電池的特性的波長下進行吸收及發光，但調整至最合適的波長是困難的。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利申請公開第2009/0151785號說明書

專利文獻2：日本特開平7-142752號公報

發明內容

發明所要解決的課題

鑒于上述情況，本發明的目的在于，提供一種用于太陽能電池的波長轉換型封裝材料組合物，所述波長轉換型封裝材料組合物的耐久性高，在成本方面也有利，并且能夠通過將不能利用于發電的波長范圍的光波長轉換為能利用于發電的波長范圍的光，從而提高太陽能電池單元的光電轉換效率。

此外，本發明的目的在于提供利用上述波長轉換型封裝材料組合物形成的波長轉換型封裝材料層、及使用該波長轉換型封裝材料層的太陽能電池模組。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，本申請的發明人進行了銳意研究，結果發現可通過如下所示的波長轉換型封裝材料組合物、波長轉換型封裝材料層及使用該波長轉換型封裝材料層的太陽能電池模組達成上述目的，從而完成了本發明。

本發明的波長轉換型封裝材料組合物包含第1有機物和第2有機物，所述第1有機物吸收紫外線并將其轉換為波長比吸收的光長的光，所述第2有機物吸收波長比第1有機物更長的光并將其轉換為波長比吸收的光長的光，所述波長轉換型封裝材料組合物的特征在于，

上述第1有機物的最大發射波長λ_1em和上述第2有機物的最大激發波長λ_2ex滿足下式(式(1))的關系。

式(1)

λ_1em-60≤λ_2ex(nm)