(57)【要約】【課題】  波長変換シートの光学特性を制御する方法を提供する。【解決手段】  透明樹脂と蛍光体とを含有し、目的波長帯域以外の特定波長帯域の光を吸収して目的波長帯域の光を発光することで波長を変換する波長変換シートにおけるストークスシフトを制御する波長変換シートの光学特性制御方法であって、前記蛍光体がペリレン骨格を有する蛍光体を含有しており、前記透明樹脂に対する前記ペリレン骨格を有する蛍光体の濃度を０．５〜３．５重量％の範囲内で調節することで前記ストークスシフトを変化させることを特徴とする。【選択図】  図１
2010283282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明樹脂と蛍光体とを含有し、目的波長帯域以外の特定波長帯域の光を吸収して目的波長帯域の光を発光することで波長を変換する波長変換シートにおけるストークスシフトを制御する波長変換シートの光学特性制御方法であって、
前記蛍光体がペリレン骨格を有する蛍光体を含有しており、前記透明樹脂に対する前記ペリレン骨格を有する蛍光体の濃度を０．５〜３．５重量％の範囲内で調節することで前記ストークスシフトを変化させることを特徴とする波長変換シートの光学特性制御方法。
【請求項２】
前記ペリレン骨格を有する蛍光体が、分子内に電子吸引性基を有している、請求項１記載の波長変換シートの光学特性制御方法。
【請求項３】
前記電子吸引性基が、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン、水酸基およびスルホ基からなる群から選択される少なくとも一つの電子吸引性基である、請求項２記載の波長変換シートの光学特性制御方法。
【請求項４】
前記透明樹脂が、繰り返し単位を有し、前記繰り返し単位がカルボニル基を含んでいる、請求項１から３のいずれか一項に記載の波長変換シートの光学特性制御方法。
【請求項５】
前記透明樹脂が、ポリメチルメタクリレートまたはその置換体である、請求項１から４のいずれか一項に記載の波長変換シートの光学特性制御方法。
【請求項６】
波長変換シートの製造方法であって、前記波長変換シートの製造方法が光学特性制御工程を有し、前記光学特性制御工程が、請求項１から５のいずれか一項に記載の波長変換シートの光学特性制御方法により実施されることを特徴とする波長変換シートの製造方法。
【請求項７】
カドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートであって、前記カドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートが透明樹脂と蛍光体とを含有する波長変換シートであり、前記波長変換シートが請求項６記載の波長変換シートの製造方法により製造されたものであることを特徴とするカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シート。
【請求項８】
吸収スペクトルの最大吸収ピーク波長における吸光度が１〜４の範囲内にある、請求項７記載のカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シート。
【請求項９】
厚みが５〜１００μｍの範囲内にある、請求項７または８記載のカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シート。
【請求項１０】
波長変換シートを含むカドミウムテルル系太陽電池であって、前記波長変換シートが、請求項７から９のいずれか一項に記載のカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートであることを特徴とするカドミウムテルル系太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換シートの光学特性制御方法、波長変換シートの製造方法、カドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートおよびカドミウムテルル系太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の光電変換効率向上に関しては、様々な方法が検討されている。そのうち、太陽光の有効利用によって光電変換効率を向上させる技術としては、例えば集光技術、多接合技術、目的波長帯域以外の特定波長帯域の光を吸収して目的波長帯域の光を発光することで波長を変換する波長変換技術（太陽光スペクトル変換技術）などがある。この中で、蛍光体を使った波長変換技術は、１９９０年代後半から２０００年代前半にかけては日本でも多く検討されたが（例えば、特許文献１、２参照）、実用化には至っていない。また、所望の吸収波長帯域と発光波長帯域を有する蛍光体を選択して波長変換層に用いることは検討されているが（例えば、特許文献３参照）、一定の蛍光体を用いて発光波長帯域を最適化させるという検討はなされていなかった。蛍光体には大きく分けて無機蛍光体と有機蛍光体とがあるが、無機蛍光体を波長変換層に用いた場合、ナノ粒子でない場合には太陽光を遮断してしまうので好ましくない。一方、有機蛍光体は、透明性には優れているが耐候性に乏しく、また、吸収・発光スペクトル形状がブロードなものが多く、ストークスシフトが小さくて再吸収が大きい、すなわち発光効率があまり高くない、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９４１２９号公報
【特許文献２】特開２００１−１１１０９１号公報
【特許文献３】特開２００１−３５２０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、吸収帯域を変化させずにストークスシフトの大きさを容易に制御することのできる波長変換シートの光学特性制御方法、波長変換シートの製造方法を提供し、さらに、再吸収が少なく、高い発光効率を得ることができるカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを提供することを目的とする。また、本発明は、光電変換効率に優れたカドミウムテルル系太陽電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明の波長変換シートの光学特性制御方法は、透明樹脂と蛍光体とを含有し、目的波長帯域以外の特定波長帯域の光を吸収して目的波長帯域の光を発光することで波長を変換する波長変換シートにおけるストークスシフトを制御する波長変換シートの光学特性制御方法であって、前記蛍光体がペリレン骨格を有する蛍光体を含有しており、前記透明樹脂に対する前記ペリレン骨格を有する蛍光体の濃度を０．５〜３．５重量％の範囲内で調節することで前記ストークスシフトを変化させることを特徴とする。
【０００６】
本発明の波長変換シートの製造方法は、光学特性制御工程を有し、前記光学特性制御工程が、前記本発明の波長変換シートの光学特性制御方法により実施されることを特徴とする。
【０００７】
本発明のカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートは、透明樹脂と蛍光体とを含有する波長変換シートであり、前記波長変換シートが前記本発明の波長変換シートの製造方法により製造されたものであることを特徴とする。
【０００８】
本発明のカドミウムテルル系太陽電池は、波長変換シートを含むカドミウムテルル系太陽電池であって、前記波長変換シートが、前記本発明のカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、透明樹脂に対して、ペリレン骨格を有する蛍光体を０．５〜３．５重量％という高濃度域で含有量を変化させることにより、得られる波長変換シートの光学特性制御を行うことができる。そして、波長変換シートの製造方法における工程に、本発明の光学特性の制御方法による制御工程を導入することにより、ストークスシフトが所望の範囲に調整された波長変換シートを容易に製造することができ、再吸収が少なく発光効率が高いカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを提供することができる。また、本発明によると、光電変換効率に優れたカドミウムテルル系太陽電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１で得られたカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示すグラフである。
【図２】図２は、実施例２で得られたカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示すグラフである。
【図３】図３は、実施例３で得られたカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示すグラフである。
【図４】図４は、実施例４で得られたカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示すグラフである。
【図５】図５は、実施例５で得られたカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示すグラフである。
【図６】図６は、比較例１で得られたカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示すグラフである。
【図７】図７は、比較例２で得られたカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示すグラフである。
【図８】図８は、比較例３で得られたカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示すグラフである。
【図９】図９は、比較例４で得られたカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示すグラフである。
【図１０】図１０は、比較例５で得られたカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の波長変換シートの光学特性制御方法において、前記ペリレン骨格を有する蛍光体が、分子内に電子吸引性基を有していることが好ましい。
【００１２】
本発明の波長変換シートの光学特性制御方法において、前記電子吸引性基が、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン、水酸基およびスルホ基からなる群から選択される少なくとも一つの電子吸引性基であることが好ましい。
【００１３】
本発明の波長変換シートの光学特性制御方法において、前記透明樹脂が、繰り返し単位を有し、前記繰り返し単位がカルボニル基を含んでいることが好ましい。
【００１４】
本発明の波長変換シートの光学特性制御方法において、前記透明樹脂が、ポリメチルメタクリレートまたはその置換体であることが好ましい。
【００１５】
本発明のカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートは、吸収スペクトルの最大吸収ピーク波長における吸光度が１〜４の範囲内にあることが好ましい。
【００１６】
本発明のカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートは、厚みが５〜１００μｍの範囲内にあることが好ましい。
【００１７】
つぎに、本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の記載により制限されない。
【００１８】
本発明において「発光効率」とは、いわゆる蛍光体の量子収率とは異なり、再吸収その他の要因を含めた、実際の光取り出し効率のことをいう。したがって、特定波長帯域の光（励起光）を吸収して目的波長帯域の光を発光することで波長を変換する波長変換シートにおいて、前記特定波長帯域の吸収スペクトルと前記目的波長帯域における発光スペクトルとの重なりが大きいと、発光光が再度吸収されてしまう再吸収が起こるため、前記発光効率は低減してしまうことになる。そのため、前記吸収スペクトルと前記発光スペクトルの重なりが小さいことが発光効率の観点からは好ましい。前記重なりを小さくするためには、前記励起光と前記発光光の波長差である「ストークスシフト」が大きくなるようにすることが有効である。
【００１９】
本発明の波長変換シートの光学特性制御方法は、透明樹脂と蛍光体とを含有する波長変換シートにおいて、前記蛍光体としてペリレン骨格を有する蛍光体を含有させ、前記透明樹脂に対する前記ペリレン骨格を有する蛍光体の濃度を０．５〜３．５重量％の範囲内で調節することで前記ストークスシフトを変化させるものである。
【００２０】
前記ペリレン骨格を有する蛍光体は、有機蛍光体の中では例外的に耐候性が高い。ペリレン骨格は非常に剛直であり、かつ、平面状にスタッキングして顔料と似た振舞いが可能であるためと考えられる。一般に、蛍光体が媒体中に高濃度で存在すると、蛍光体は互いに励起エネルギーをやり取りし、発光せずに失活してしまう（濃度消光）。しかしながら、本発明における前記蛍光体は、媒体中に高濃度で存在させることによっても、強い発光を得ることができる。
【００２１】
前記蛍光体の濃度は、前記透明樹脂に対して０．５〜３．５重量％の範囲である。この範囲内では、吸収スペクトルの位置や形状はそのままで、発光スペクトルだけが長波長側にシフトするので、前記発光効率を高くすることができる。０．５重量％よりも低濃度の場合は、発光スペクトルの短波長側のピークが大きく、さらに濃度の低下にともない、前記短波長側のピークがメインピークになっていく。この場合、発光スペクトルと吸収スペクトルとの重なりが大きくなり、十分な前記発光効率が得られない。また、３．５重量％よりも高濃度である場合は、前記蛍光体が前記透明樹脂中で部分的に析出しやすく、前記波長変換シートにヘイズが生じる傾向にある。前記波長変換シートにヘイズが生じると、太陽光が一部遮断されてしまうため好ましくない。前記濃度範囲であると、得られた波長変換シート内の蛍光体濃度が高いので、薄膜でも高吸光度が確保できる。吸収スペクトルの吸収帯域において、入射光をほぼすべて吸収することも可能となる。また、前記透明樹脂中に前記蛍光体を前記濃度範囲のように高濃度で分散させた方が、低濃度分散の場合と比べて、高い耐候性を得ることができる傾向にある。前記蛍光体の濃度は、前記透明樹脂に対して０．７〜２重量％の範囲であることが好ましい。
【００２２】
特に、前記ペリレン骨格を有する蛍光体のうち、本発明者らは、分子内に電子吸引性基を有するものは、前記透明樹脂に対する濃度によって発光スペクトル形状が異なり、高濃度では発光ピークがより長波長シフトするという特徴、さらに、濃度を変化させることによっても、吸収スペクトル形状は殆ど変化しないという特徴があることを見出した。前記蛍光体の濃度を高くすることでストークスシフトをより大きくすることができる。ストークスシフトが大きくなると、吸収スペクトルと発光スペクトルとの重なり部分が小さくなるため、蛍光体からの発光が再吸収されにくくなる。そのため、前記発光効率をより向上させることが可能となる。
【００２３】
前記電子吸引性基としては、例えば、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン、水酸基およびスルホ基からなる群から選択される少なくとも一つの電子吸引性基であることが好ましい。中でも、シアノ基は、蛍光体分子間のスタッキングを阻害しないという点で好適である。前記スタッキングが阻害されないと、耐候性を高めることができるため、特に好ましい。シアノ基を有するペリレン骨格の蛍光体としては、例えば、ＢＡＳＦ社製蛍光染料「ＬＵＭＯＧＥＮ  Ｆ  Ｙｅｌｌｏｗ  ０８３」、「ＬＵＭＯＧＥＮ  Ｆ  Ｙｅｌｌｏｗ  １７０」を用いることができる。
【００２４】
前記透明樹脂は、特に制限されないが、前記透明樹脂が繰り返し単位を有しており、その繰り返し単位中にカルボニル基を含む樹脂であることが好ましい。前記カルボニル基を含んでいる透明樹脂としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、およびこれらの樹脂の置換体等が挙げられる。前記透明樹脂は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。前記透明樹脂としては、透明性や製膜性の点から、ＰＭＭＡまたはその置換体が最も好適である。特に、前記波長変換シートをカドミウムテルル系太陽電池用の波長変換シートとして用いる場合、前記透明樹脂は、前記カドミウムテルル系太陽電池の感度波長範囲における光線透過率に優れ（好ましくは光線透過率９０％以上）、透明性に優れる（好ましくはヘイズ値１％以下）ものであることが好ましい。
【００２５】
本発明の波長変換シートの製造方法は、光学特性制御工程を有しており、前記光学特性制御工程が、上述の光学特性制御方法により実施されることを特徴とする。その他の工程については、公知の方法を用いることができる。例えば、シートの成形工程においては、押し出し、コーティング、インジェクションなど、公知の方法を採用することができる。コーティングによって製造する場合、前記透明樹脂および前記蛍光体を溶解する溶媒としては、両者が溶解し、２００℃以下で乾燥が可能なものであればよい。例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒、酢酸エチルなどのエステル系溶媒、アセトンなどのケトン系溶媒、塩化メチレン、クロロホルムなどの溶媒、あるいはこれらの溶媒を含む混合溶媒などが挙げられる。
【００２６】
本発明のカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートは、透明樹脂と蛍光体とを含有する。カドミウムテルル系太陽電池は、その感度波長範囲が約５００〜９００ｎｍの範囲であり、５００ｎｍ未満の波長領域の太陽光成分は利用されていない。前記本発明の波長変換シートの製造方法により得られるカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートは、短波長の光を長波長の光に効果的に変換するものである。したがって、短波長側に未利用の領域があるカドミウムテルル系太陽電池は、前記本発明のカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの適用によって、発光効率の向上が期待できる。
【００２７】
つぎに、前記波長変換シートの製造方法について、カドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを例に挙げて説明するが、この例に限定されるものではない。
【００２８】
まず、前記透明樹脂を前述の溶媒に溶解し、透明樹脂溶液を作製する。また、前記ペリレン骨格を有する蛍光体を溶媒に溶解し、蛍光体溶液を作製する。前記蛍光体溶液の溶媒としては、例えば、前述の前記透明樹脂溶液と同様の溶媒を用いてもよいし、前記透明樹脂溶液と異なる溶媒を用いてもよい。異なる溶媒を用いる場合、溶媒相互の相溶性が良好な組み合わせのものを用いることが好ましい。
【００２９】
つぎに、前記透明樹脂溶液と前記蛍光体溶液とを混合し、混合液を調製するが、この際に前記透明樹脂に対して前記ペリレン骨格を有する蛍光体の濃度が０．５〜３．５重量％の範囲内となるようにする。ストークスシフトが大きい波長変換シートが所望の場合には、前記範囲内でより高濃度に調節する。その混合液である塗布液を基材上に塗布して塗膜を形成し、乾燥させることにより、本発明におけるカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを形成する。前記透明樹脂が可溶である溶媒と、前記蛍光体が可溶である溶媒が異なる場合には、これらの溶媒の混合溶媒を含むこととなる。なお、前記塗布液は、基材上に塗布する前に脱泡処理を施すことが好ましい。
【００３０】
前記カドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートは、前記基材から剥離して用いることもできるし、前記基材に形成された状態のまま用いることもできる。
【００３１】
前記カドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートは、吸収スペクトルの最大吸収ピーク波長における吸光度が１〜４の範囲内にあることが好ましい。前記最大吸収ピーク波長における吸光度をこの範囲とすることで、入射光の９０〜９９．９％を吸収することができる。前記最大吸収ピーク波長における吸光度は、１．５〜３の範囲内にあることがより好ましい。前記シートの厚みの最適範囲は、前記蛍光体の含有濃度により変化するが、前記最大吸収ピーク波長における吸光度が前記の範囲になるような厚みであればよく、５〜１００μｍの範囲にあることが好ましく、６〜６０μｍの範囲内にあることがより好ましい。
【００３２】
本発明と、その効果との関係は、次のように推察されるが、本発明は、この推察によりなんら制限されない。溶液中の濃度によってペリレンの会合状態が変化して発光波長が変化することは知られているが、本発明においては、同様の現象が固体マトリックス中でも起こったと考えられる。また、会合のし易さは、蛍光体の分子構造に由来する因子と、蛍光体とマトリックスとの相互作用に由来する因子とで決まるので、本発明のように蛍光体を高濃度で含ませることで、良好な特性のカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを得ることができたと考えられる。特に、本発明の好ましい態様にあるような分子内にシアノ基等の電子吸引性基を有することは、発光スペクトルを長波長にシフトさせる会合体の形成に有利な影響を与えていると考えられる。
【実施例】
【００３３】
つぎに、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は、下記の実施例によってなんら限定ないし制限されない。
【００３４】
（１）吸収スペクトル、最大吸収ピーク波長および最大吸収ピーク波長における吸光度
実施例および比較例で作製したカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計（日本分光（株）製、商品名「Ｖ−５６０」）を用いて測定した（測定波長領域：３００ｎｍ〜８００ｎｍ）。前記測定された吸収スペクトルより、前記波長変換シートの最大吸収ピーク波長（λａｂｓ）および最大吸収ピーク波長における吸光度を求めた。
【００３５】
（２）発光スペクトル、最大発光ピーク波長およびストークスシフト
前記波長変換シートの発光スペクトルは、分光蛍光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製、商品名「Ｆ−４５００」）を用いて測定した。励起波長は４５０．０ｎｍで反射による測定を行った。前記測定された発光スペクトルより、前記波長変換シートの最大発光ピーク波長（λｅｍ）を求めた。また、ストークスシフトは、前記最大発光ピーク波長と前記最大吸収ピーク波長との差（λｅｍ−λａｂｓ）とした。
【００３６】
（３）カドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの厚み
前記波長変換シートの厚みは、（株）ミツトヨ製マイクロゲージ式厚み計にて測定を行った。塗布により前記波長変換シートを形成する場合は、基材上に前記波長変換シートを形成し、全体の厚みを測定し、前記全体厚みから前記基材の厚みを差し引くことで前記波長変換シートの厚みを算出した。押し出し成形によって前記波長変換シートを形成する場合は、前記厚み計にて直接測定を行った。
【００３７】
（４）発光効率
前記波長変換シートの発光効率は、分光光度計（大塚電子（株）製、商品名「瞬間マルチ測光システム  ＭＣＰＤ−３０００」（積分球つき））を用いて測定した。前記波長変換シートにキセノンランプで白色光（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）を照射し、前記波長変換シートを通過後の光のスペクトルを測定し、得られたスペクトルの５１０ｎｍ以上の発光光子数を吸収光子数で割った値（％）を発光効率とした。
【００３８】
（５）光電変換効率（光電変換効率向上割合）
前記波長変換シートを、屈折率標準液（ｎ＝１．５）を介して、光電変換効率が３．５％のカドミウムテルル系太陽電池（パナソニック（株）製、商品名「ＢＰ−７４８２６４」）に実装し、光電変換効率を測定した。測定は、照射装置（山下電装（株）製、商品名「ソーラシミュレータＹＳＳ−５０」）から疑似太陽光（ＡＭ−１．５）を照射し、太陽電池評価装置（英弘精機（株）製、商品名「Ｉ−Ｖカーブトレーサー  ＭＰ−１６０」）で光電変換効率を測定することにより行った。前記波長変換シートを実装した時の光電変換効率増加分と、実装前の光電変換効率との比を、光電変換効率向上割合とした。
【００３９】
（実施例１）
ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）（（株）クラレ製、商品名「パラペットＥＨ−１０００Ｐ」）をトルエンに溶解し、２６重量％の透明樹脂溶液を作製した。つぎに、蛍光体として、「ＬＵＭＯＧＥＮ  Ｆ  Ｙｅｌｌｏｗ  ０８３」（ＢＡＳＦ社製蛍光染料）を用い、０．３ｇを塩化メチレン９．７ｇに溶解し、蛍光体溶液を作製した。なお、この蛍光体は、分子内にシアノ基を有している。前記透明樹脂溶液１０ｇと前記蛍光体溶液０．６１ｇとを混合し、前記蛍光体がＰＭＭＡに対し、０．７重量％含有されるワニスを作製した。このワニスをＰＥＴセパレーター上に塗布し、９０℃×１５ｍｉｎで乾燥させ、厚みが４８μｍのカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを作製した。
【００４０】
（実施例２）
実施例１と同様に作製した透明樹脂溶液１０ｇと実施例１と同様に作製した蛍光体溶液０．８７ｇとを混合し、前記蛍光体がＰＭＭＡに対し、１重量％含有されるワニスを作製した。このワニスをＰＥＴセパレーター上に塗布し、９０℃×１５ｍｉｎで乾燥させ、厚みが２５μｍのカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを作製した。
【００４１】
（実施例３）
実施例１と同様に作製した透明樹脂溶液１０ｇと実施例１と同様に作製した蛍光体溶液１．３０ｇとを混合し、前記蛍光体がＰＭＭＡに対し、１．５重量％含有されるワニスを作製した。このワニスをＰＥＴセパレーター上に塗布し、９０℃×１５ｍｉｎで乾燥させ、厚みが１９μｍのカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを作製した。
【００４２】
（実施例４）
実施例１と同様に作製した透明樹脂溶液１０ｇと実施例１と同様に作製した蛍光体溶液１．７３ｇとを混合し、前記蛍光体がＰＭＭＡに対し、２重量％含有されるワニスを作製した。このワニスをＰＥＴセパレーター上に塗布し、９０℃×１５ｍｉｎで乾燥させ、厚みが２０μｍのカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを作製した。
【００４３】
（実施例５）
実施例１と同様に作製した透明樹脂溶液１０ｇと実施例１と同様に作製した蛍光体溶液３．０３ｇとを混合し、前記蛍光体がＰＭＭＡに対し、３．５重量％含有されるワニスを作製した。このワニスをＰＥＴセパレーター上に塗布し、９０℃×１５ｍｉｎで乾燥させ、厚みが２２μｍのカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを作製した。
【００４４】
（比較例１）
実施例１と同様に作製した透明樹脂溶液１０ｇと実施例１と同様に作製した蛍光体溶液０．０１ｇとを混合し、前記蛍光体がＰＭＭＡに対し、０．０７５重量％含有されるワニスを作製した。このワニスをＰＥＴセパレーター上に塗布し、９０℃×１５ｍｉｎで乾燥させ、厚みが４０μｍのカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを作製した。
【００４５】
（比較例２）
実施例１と同様に作製した透明樹脂溶液１０ｇと実施例１と同様に作製した蛍光体溶液０．０２ｇとを混合し、前記蛍光体がＰＭＭＡに対し、０．０２重量％含有されるワニスを作製した。このワニスをＰＥＴセパレーター上に塗布し、９０℃×１５ｍｉｎで乾燥させ、厚みが３８μｍのカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを作製した。
【００４６】
（比較例３）
実施例１と同様に作製した透明樹脂溶液１０ｇと実施例１と同様に作製した蛍光体溶液０．０９ｇとを混合し、前記蛍光体がＰＭＭＡに対し、０．１重量％含有されるワニスを作製した。このワニスをＰＥＴセパレーター上に塗布し、９０℃×１５ｍｉｎで乾燥させ、厚みが４５μｍのカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを作製した。
【００４７】
（比較例４）
実施例１と同様に作製した透明樹脂溶液１０ｇと実施例１と同様に作製した蛍光体溶液０．２６ｇとを混合し、前記蛍光体がＰＭＭＡに対し、０．３重量％含有されるワニスを作製した。このワニスをＰＥＴセパレーター上に塗布し、９０℃×１５ｍｉｎで乾燥させ、厚みが３６μｍのカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを作製した。
【００４８】
（比較例５）
蛍光体として、「ＬＵＭＯＧＥＮ  Ｆ  Ｙｅｌｌｏｗ  ０８３」（ＢＡＳＦ社製蛍光染料）を、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）（（株）クラレ製、商品名「パラペットＥＨ−１０００Ｐ」）に、前記蛍光体のＰＭＭＡに対する濃度が０．０１７重量％となるよう混練し、押し出し成形によって厚みが２ｍｍのカドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートを作製した。
【００４９】
（比較例６）
実施例１と同様に作製した透明樹脂溶液１０ｇと実施例１と同様に作製した蛍光体溶液４．３３ｇとを混合し、前記蛍光体がＰＭＭＡに対し、３．５重量％を超えて含有されるワニスを作製した。このワニスをＰＥＴセパレーター上に塗布し、９０℃×１５ｍｉｎで乾燥させ、厚みが３５μｍのシートを作製した。このシートは、ヘイズが発生して光線透過量が十分ではなかった。
【００５０】
このようにして得られた実施例１〜５および比較例１〜５の各カドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートについて、吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図１〜１０に示す。なお、比較例６のシートにおいては、ヘイズが発生して光線透過量が不十分であったため、前記スペクトルは示していない。また、各種特性の測定を行った結果を、下記表１に示す。なお、各カドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートの外観は、実施例１〜５については黄色〜オレンジ色、比較例１〜５については黄緑色であった。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
実施例および比較例において、蛍光体の透明樹脂に対する濃度を変化させることで、図１〜１０に示すように、発光スペクトルの形状が変化した。比較例１〜５の発光スペクトルにおいては、４９０ｎｍ付近と５２０ｎｍ付近に２つの発光ピークが見られたが（図６〜図１０参照）、実施例１〜５の発光スペクトルにおいては、短波長側の４９０ｎｍ付近の発光ピークはほぼ消失し、長波長側のピークのみが観察された（図１〜図５参照）。実施例１〜５において観察されたピークは、カドミウムテルル系太陽電池の感度領域内（５００ｎｍ〜９００ｎｍ）にあることがわかる。なお、比較例において見られる短波長側の発光ピークは、カドミウムテルル系太陽電池の感度領域外であった。
吸収スペクトルについては、実施例、比較例ともピークの位置にほとんど変化はなかった。そのため、比較例１〜５においては、吸収スペクトルと発光スペクトルとの重なり部分が大きくなっている。このことは、比較例１〜５においては、発光した光が再吸収されてしまい、前記発光効率が低下することを示している。それに対して、実施例１〜５において観察されたピークは、比較例における発光ピークに比べて長波長側にシフトし、ストークスシフトが大きくなっている。そのため、前記重なり部分が小さく、かつ、前記感度領域内に発光域が存在するため、より発光効率を高めることができた。前記発光効率の向上によって、実施例１〜５において得られた波長変換シートを前記カドミウムテルル系太陽電池に実装したとき、光電変換効率が未実装の場合に比べて約１割も向上していることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明によると、ストークスシフトの大きさを容易に制御可能な波長変換シートの光学特性制御方法、波長変換シートの製造方法を提供することができる。したがって、本発明を用いると、所望の光学特性を有する波長変換シートを容易に得ることができる。本発明により得られた波長変換シートは、カドミウムテルル系太陽電池等に好適に使用できるが、その用途は制限されず、広い分野に適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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