[發明專利]波長轉換部件以及使用了該波長轉換部件的光伏器件

在審

• 申請號: 201580074969.6
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN107209297A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 佐藤夏希
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: G02B5/20
• 分類號: G02B5/20;C09K11/61;H01L31/055
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 陳建全

技術領域

本發明涉及波長轉換部件以及使用了該波長轉換部件的光伏器件。詳細來說，本發明涉及光電轉換效率得到了提升的波長轉換部件以及使用了該波長轉換部件的光伏器件。

背景技術

通常，對于太陽能電池單元來說，紫外光的光電轉換效率比可見光的光電轉換效率低。例如，對于太陽能電池單元來說，在波長為300nm以上且小于400nm的范圍內的紫外光的情況下光電轉換效率低，在波長為400nm以上且小于1200nm的范圍內的可見光和紅外光區域的情況下光電轉換效率高。另外，波長為小于380nm的范圍內的紫外光容易給太陽能電池造成損傷，因此現有的太陽能電池以濾波器來截止了例如波長為小于380nm的范圍內的紫外光。

但是，若能夠將波長為小于380nm的范圍內的紫外光用于發電，則可期待改善太陽能電池的光電轉換效率。因此，近年來，就太陽能電池正在研究不是單單將波長為小于380nm的范圍內的紫外光截止而是轉換成長波長的光來用于發電。具體來說，正在研究設置將紫外光轉換成可見光或紅外光的波長轉換層的技術。

作為用于這種波長轉換層的將紫外光轉換成可見光或紅外光的熒光體，公開了激活了Eu²⁺的鹵化鋇，具體來說為激活了Eu²⁺的氟化鋇(例如參照專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特表平2-503717號公報

發明內容

發明要解決的問題

但是，激活了Eu²⁺的氟化鋇僅在低溫下顯示出發光，在25℃以上的溫度下幾乎不顯示出發光，因此無法將紫外光充分地轉換成可見光或紅外光。即，在使用了現有的氟化物熒光體的波長轉換部件的情況下，難以在高溫時提高太陽能電池的輸出。

本發明是鑒于這樣的現有技術所存在的問題而進行的。并且，本發明的目的在于：提供就算在高溫時也能夠提高光電轉換效率、使太陽能電池的輸出得以提升的波長轉換部件以及使用了該波長轉換部件的光伏器件。

為了解決上述問題，本發明的第一方案的波長轉換部件具備以Ce³⁺或Eu²⁺被激活的氟化物熒光體。并且，對于該氟化物熒光體來說，在將30℃下測得的內量子效率設定為100％的情況下，80℃下測得的內量子效率為85％以上。

本發明的第二方案的光伏器件具備上述的波長轉換部件。

附圖說明

圖1是示意性地表示作為本發明實施方式的光伏器件的太陽能電池模塊的一個例子的剖視圖。

圖2是表示實施例3和比較例1的熒光體中的相對內量子效率與溫度之間的關系的曲線圖。

圖3是表示實施例3的熒光體中的發射光譜和激發光譜的曲線圖。

具體實施方式

下面，對本實施方式的波長轉換部件和光伏器件進行詳細說明。此外，為了便于說明，附圖的尺寸比例有所夸大，有時與實際的比例不同。

[波長轉換部件]

本實施方式的波長轉換部件在吸收太陽光線中的紫外光之后轉換為可見光或紅外光。由此，光譜靈敏度高的可見光或紅外光增加，因此能夠使太陽能電池的光電轉換效率提升。但是，波長轉換部件需要對太陽能電池單元為高靈敏度的波長區域即可見光和紅外光顯示出高透射率。這是因為，在設置有波長轉換部件的情況下，當透射率降低時，與由波長轉換部件帶來的光電轉換效率的提升相比，更會引發由透射率的降低帶來的光電轉換效率的降低。

因此，為了兼顧由波長轉換部件帶來的紫外光的吸收效率的提升與抑制可見光和紅外光的透射率降低，本實施方式的波長轉換部件具備以鈰離子(Ce³⁺)或銪離子(Eu²⁺)被激活的氟化物熒光體。通過使用氟化物熒光體作為波長轉換部件，能夠抑制可見光和紅外光的透射率的降低。

另外，在本實施方式的波長轉換部件中，對于氟化物熒光體來說，在將30℃下測得的內量子效率設定為100％的情況下，80℃下測得的內量子效率為85％以上。本實施方式由于是使用了溫度特性優異的氟化物熒光體，因此就算在夏天高溫時也能夠充分地吸收紫外光來進行波長轉換，使太陽能電池的輸出提升。此外，對于氟化物熒光體來說，在將30℃下測得的內量子效率設定為100％的情況下，80℃下測得的內量子效率優選為90％以上，更優選為95％以上。通過使氟化物熒光體具有這樣的高相對內量子效率，能夠得到使高溫時的太陽能電池的輸出進一步提升的波長轉換部件。