(57)【要約】【課題】低コストで効率よく生物の育成を行うことが可能にする。【解決手段】生物７０に光を照射して生物７０を育成する育成装置を、光を受光して発電する太陽電池１０と、太陽電池１０で発電された電力を供給されて発光し、光を生物７０に照射する光源４０と、光源４０から生物７０に照射される光の強度及び／又は波長を経時的に変化させる発光制御手段５０とを備えて構成する。【選択図】図１
2010004869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物に光を照射して前記生物を育成する育成装置であって、
光を受光して発電する太陽電池と、
該太陽電池で発電された電力を供給されて発光し、光を前記生物に照射する光源と、
該光源から前記生物に照射される光の強度及び／又は波長を経時的に変化させる発光制御手段とを備える
ことを特徴とする育成装置。
【請求項２】
植物に光を照射して前記植物を育成する育成装置であって、
光を受光して発電する太陽電池と、
該太陽電池で発電された電力を供給されて発光し、光を前記植物に照射する光源と、
該光源から前記植物に照射される光の強度及び／又は波長を経時的に変化させる発光制御手段とを備える
ことを特徴とする育成装置。
【請求項３】
該太陽電池で発電された電力により充電され、該光源に電力を供給するべく放電する二次電池を備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の育成装置。
【請求項４】
該二次電池の充放電を制御する充放電制御装置を備える
ことを特徴とする請求項３記載の育成装置。
【請求項５】
該発光制御手段の制御内容を変更するコントローラを備える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の育成装置。
【請求項６】
該光源が発光ダイオード、レーザーダイオード、無機エレクトロルミネッセンス素子、及び有機エレクトロルミネッセンス素子からなる群より選ばれることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の育成装置。
【請求項７】
該光源が２種類以上の波長で発光するものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の育成装置。
【請求項８】
該光源が発する光の強度が１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上８００μｍｏｌｍ−２ｓ−１以下であり、
該光源が発する光の波長が１５０ｎｍ以上８００ｎｍ以下であり、
該発光制御手段は該光源が発する光を１０マイクロ秒以上４００マイクロ秒以下のパルス幅にて発光制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の育成装置。
【請求項９】
前記生物及び光源を収納するコンテナを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の育成装置。
【請求項１０】
該コンテナが、発泡ウレタン及び発泡スチロールのいずれか一つから選ばれる断熱材を備えることを特徴とする請求項７に記載の育成装置。
【請求項１１】
太陽電池で発電された電力を供給されて発光する光源から、生物に光を照射して前記生物を育成する育成方法であって、
前記生物に照射される光の強度及び／又は波長を経時的に変化させる
ことを特徴とする育成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物の育成装置及び育成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋内において農産物を生産する際に、日照の代わりとして人工光により屋内を照らすことがなされる場合があった。例えば、植物の水耕栽培、ハウス栽培、温室栽培などを行う場合に、その照射時間及び照射強度を制御しながら人工光を植物に照射する技術が知られている。そのような技術の例を挙げると、例えば、特許文献１〜３に記載の技術などが挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−８１１３号公報
【特許文献２】特開平９−３２２６６１号公報
【特許文献３】特開２００５−３１２４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし従来の技術では、人工光を発生させるために電力を要するため、農産物の生産に要するコストが高くなる傾向があった。また、電力の発生のために化石燃料などを用いることは、環境面から見ると課題があるものであった。
この点について、特許文献１〜３記載の技術では、コスト及び環境面の課題を解決するために電力の発生源として太陽電池を使用することが提案されている。しかし、太陽電池を使用するのみでは改善は満足のいくものではなく、更なる改善が望まれていた。これは、農産物のみではなく、生物の育成全般について改善すべき課題である。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みて創案されたもので、従来よりも低コストで効率よく生物の育成を行うことが可能な育成装置及び育成方法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】
【０００６】
本発明の発明者は上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、太陽電池で発生した電力を用いて発生させた光を生物に照射して生物の育成を行う場合に、光の強度を経時的に変化させたり、波長を経時的に変化させたりしながら照射することによって、生物を従来よりも低コストで効率よく育成させることが可能であることを見出し、本発明を完成させた。
【０００７】
即ち、本発明の要旨は、生物に光を照射して前記生物を育成する育成装置であって、光を受光して発電する太陽電池と、該太陽電池で発電された電力を供給されて発光し、光を前記生物に照射する光源と、該光源から前記生物に照射される光の強度及び／又は波長を経時的に変化させる発光制御手段とを備えることを特徴とする育成装置に存する（請求項１）。
また、本発明の別の要旨は、植物に光を照射して前記植物を育成する育成装置であって、光を受光して発電する太陽電池と、該太陽電池で発電された電力を供給されて発光し、光を前記植物に照射する光源と、該光源から前記植物に照射される光の強度及び／又は波長を経時的に変化させる発光制御手段とを備えることを特徴とする育成装置に存する（請求項２）。
【０００８】
このとき、本発明の育成装置は、太陽電池で発電された電力により充電される一方で、光源に電力を供給するべく放電する二次電池を備えることが好ましい（請求項３）。さらに、二次電池の充放電を制御する充放電制御装置を備えることがより好ましい（請求項４）。
また、本発明の育成装置は、発光制御手段の制御内容を変更するコントローラを備えることも好ましい（請求項５）。
【０００９】
さらに、該光源が発光ダイオード、レーザーダイオード、無機エレクトロルミネッセンス素子、及び有機エレクトロルミネッセンス素子からなる群より選ばれることが好ましい（請求項６）。
また、該光源が２種類以上の波長で発光するものであることが好ましい（請求項７）。
さらに、該光源が発する光の強度が１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上８００μｍｏｌｍ−２ｓ−１以下であり、該光源が発する光の波長が１５０ｎｍ以上８００ｎｍ以下であり、該発光制御手段は該光源が発する光を１０マイクロ秒以上４００マイクロ秒以下のパルス幅にて発光制御することが好ましい（請求項８）。
【００１０】
また、本発明の育成装置は、前記生物及び光源を収納するコンテナを備えることが好ましい（請求項９）。
さらに、該コンテナが、発泡ウレタン及び発泡スチロールのいずれか一つから選ばれる断熱材を備えることがより好ましい（請求項１０）。
【００１１】
本発明の更に別の要旨は、太陽電池で発電された電力を供給されて発光する光源から、生物に光を照射して前記生物を育成する育成方法であって、前記生物に照射される光の強度及び／又は波長を経時的に変化させることを特徴とする育成方法に存する（請求項１１）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の生物の育成装置及び育成方法によれば、従来よりも低コストで効率よく生物の育成を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明について実施形態及び例示物等を示して説明するが、本発明は以下に示す実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。
【００１４】
［第一実施形態］
［概要］
図１及び図２は本発明の第一実施形態としての育成装置を模式的に示すもので、図１はその機能ブロック図、図２は概要図である。
本実施形態の育成装置１は生物に光を照射して生物を育成するものであって、図１に示すように、太陽電池１０と、二次電池２０と、充放電制御手段としての充放電制御装置３０と、光源としての発光装置４０と、発光制御手段としての発光制御装置５０と、コントローラ６０とを備えている。この育成装置１では、太陽電池１０で発電された電力が発光装置４０に供給され、供給された電力により発光装置４０が発光し、この発光が生物７０に照射されて生物７０の育成を行うようになっている。この際、発光装置４０は発光制御装置５０によって少なくとも発光の強度及び／又は波長を経時的に変化させられるようになっている。
【００１５】
［太陽電池１０］
太陽電池１０は、光（太陽電池が発電するために受ける光。受光光ともいう。）を受光して発電するものである。通常は自然光を受光するものであるので、屋外に設置することになる。本実施形態では図２に示すように、太陽電池１０は、充放電制御装置３０を介して二次電池２０に接続される一方で、充放電制御装置３０及び発光制御装置５０を介して発光装置４０に接続されている。これにより、太陽電池１０で発生した電力は充放電制御装置３０の制御に従って、二次電池２０に蓄電されるか、発光装置４０に供給されるようになっている。
【００１６】
太陽電池１０は、通常は複数の光電変換素子（太陽電池の素子）１１をアレイ状に並べて形成されるものである。この際、光電変換素子１１の数及び種類に制限はなく、１種を単独又は複数で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。また、太陽電池１０は、光電変換素子１１以外の部材を備えていてもよい。
以下、光電変換素子１１について例を示して説明する。ただし、太陽電池１０は以下に説明する光電変換素子で構成されるものに限定されない。
【００１７】
図３は本発明の一実施形態としての太陽電池の構成を模式的に示す断面図である。図３に示すように、本実施形態の太陽電池１０は、耐候性保護フィルム１０１と、紫外線カットフィルム１０２と、ガスバリアフィルム１０３と、ゲッター材フィルム１０４と、封止材１０５と、光電変換素子１１と、封止材１０６と、ゲッター材フィルム１０７と、ガスバリアフィルム１０８と、バックシート１０９とをこの順に備え、更に、耐候性保護フィルム１０１とバックシート１０９の縁部をシールするシール材１１０を備えている。そして、耐候性保護フィルム１０１が形成された側（図中下方）から光が照射されて、光電変換素子１１が発電するようになっている。なお、後述するバックシート１０９としてアルミ箔の両面にフッ素系樹脂フィルムを接着したシートなど防水性の高いシートを用いる場合は、用途によりゲッター材フィルム１０７及び／又はガスバリアフィルム１０８を用いなくてもよい。
【００１８】
［耐候性保護フィルム１０１］
耐候性保護フィルム１０１は天候変化から光電変換素子１１を保護するフィルムである。
光電変換素子１１の構成部品のなかには、温度変化、湿度変化、自然光、風雨による侵食などにより劣化するものがある。そこで、耐候性保護フィルム１０１で光電変換素子１１を覆うことにより、光電変換素子１１等を天候変化などから保護し、発電能力を高く維持するようにしている。
【００１９】
耐候性保護フィルム１０１は、太陽電池１０の最表層に位置するため、耐候性、耐熱性、透明性、撥水性、耐汚染性、機械強度などの、太陽電池１０の表面被覆材として好適な性能を備え、しかもそれを屋外暴露において長期間維持する性質を有することが好ましい。
【００２０】
また、耐候性保護フィルム１０１は、光電変換素子１１の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光（波長３６０〜８３０ｎｍ）の光の透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、特に好ましくは９５％以上である。
【００２１】
さらに、太陽電池１０は光を受けて熱せられることが多いため、耐候性保護フィルム１０１も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、耐候性保護フィルム１０１の構成材料の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常３５０℃以下、好ましくは３２０℃以下、より好ましくは３００℃以下である。融点を高くすることで太陽電池１０の使用時に耐候性保護フィルム１０１が融解・劣化する可能性を低減できる。
【００２２】
耐候性保護フィルム１０１を構成する材料は、天候変化から光電変換素子１１を保護することができるものであれば任意である。その材料の例を挙げると、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン）樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリアクリル系樹脂、各種ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド−イミド樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
中でも好ましくはフッ素系樹脂が挙げられ、その具体例を挙げるとポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、４−フッ化エチレン−パークロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ）、４−フッ化エチレン−６−フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、２−エチレン−４−フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリ３−フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）及びポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。
なお、耐候性保護フィルム１０１は１種の材料で形成されていてもよく、２種以上の材料で形成されていても良い。また、耐候性保護フィルム１０１は単層フィルムにより形成されていても良いが、２層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
【００２３】
耐候性保護フィルム１０１の厚みは特に規定されないが、通常１０μｍ以上、好ましくは１５μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上であり、また、通常２００μｍ以下、好ましくは１８０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まる傾向にある。
【００２４】
また耐候性保護フィルム１０１には、他のフィルムとの接着性の改良のために、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を行なってもよい。
耐候性保護フィルム１０１は、太陽電池１０においてできるだけ外側に設けることが好ましい。太陽電池１０の構成部材のうちより多くのものを保護できるようにするためである。
【００２５】
［紫外線カットフィルム１０２］
紫外線カットフィルム１０２は紫外線の透過を防止するフィルムである。
太陽電池１０の構成部品のなかには紫外線により劣化するものがある。また、ガスバリアフィルム１０３，１０８などは種類によっては紫外線により劣化するものがある。そこで、紫外線カットフィルム１０２を太陽電池１０の受光部分に設け、紫外線カットフィルム１０２で光電変換素子１１の受光面１１ａを覆うことにより、光電変換素子１１及び必要に応じてガスバリアフィルム１０３，１０８等を紫外線から保護し、発電能力を高く維持することができるようになっている。
【００２６】
紫外線カットフィルム１０２に要求される紫外線の透過抑制能力の程度は、紫外線（例えば、波長３００ｎｍ）の透過率が５０％以下であることが好ましく、３０％以下であることがより好ましく、特に好ましくは１０％以下である。
【００２７】
また、紫外線カットフィルム１０２は、光電変換素子１１の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光（波長３６０〜８３０ｎｍ）の光の透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、特に好ましくは９５％以上である。
【００２８】
さらに、太陽電池１０は光を受けて熱せられることが多いため、紫外線カットフィルム１０２も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、紫外線カットフィルム１０２の構成材料の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常３５０℃以下、好ましくは３２０℃以下、より好ましくは３００℃以下である。融点が低すぎると太陽電池１０の使用時に紫外線カットフィルム１０２が融解する可能性がある。
【００２９】
また、紫外線カットフィルム１０２は、柔軟性が高く、隣接するフィルムとの接着性が良好であり、水蒸気や酸素をカットしうるものが好ましい。
【００３０】
紫外線カットフィルム１０２を構成する材料は、紫外線の強度を弱めることができるものであれば任意である。その材料の例を挙げると、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、エステル系の樹脂に紫外線吸収剤を配合して成膜したフィルムなどが挙げられる。また、紫外線吸収剤を樹脂中に分散あるいは溶解させたものの層（以下、適宜「紫外線吸収層」という）を基材フィルム上に形成したフィルムを用いても良い。
【００３１】
紫外線吸収剤としては、例えば、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾル系、シアノアクリレート系のものを用いることができる。中でもベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系が好ましい。この例としては、ベンゾフェノン系やベンゾトリアゾール系の種々の芳香族系有機化合物などが挙げられる。
【００３２】
ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤の例を挙げると、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン、ビス（２−メトキシ−４−ヒドロキシ−５−ベンゾフェノン）メタンなどが挙げられる。
【００３３】
また、ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤の例を挙げると、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ・ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ・ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ・ｔｅｒｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−｛２’−ヒドロキシ−３’−（３”，４”，５”，６”−テトラヒドロフタルイミドメチル）−５’−メチルフェニル｝ベンゾトリアゾール、２，２−メチレンビス｛４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール｝などが挙げられる。なお、紫外線吸収剤は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００３４】
前記したように、紫外線吸収フィルムとしては紫外線吸収層を基材フィルム上に形成したフィルムを用いることもできる。このようなフィルムは、例えば、紫外線吸収剤を含む塗布液を基材フィルム上に塗布し、乾燥させることで作製できる。
【００３５】
基材フィルムの材質は特に限定されないが、耐熱性、柔軟性のバランスが良好なフィルムが得られる点で、例えばポリエステルが挙げられる。
塗布は任意の方法で行うことができる。例えば、リバースロールコート法、グラビアコート法、キスコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ワイヤーバーバーコート法、パイプドクター法、含浸・コート法、カーテンコート法などが挙げられる。また、これらの方法は１種を単独で行なってもよく、２種以上を任意に組み合わせて行うこともできる。
【００３６】
塗布液に用いる溶剤は、紫外線吸収剤を均一に溶解あるいは分散できるものであれば特に限定されない。例えば液状の樹脂を溶剤として用いることができ、その例を挙げると、ポリエステル系、アクリル系、ポリアミド系、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリカ−ボネ−ト系、ポリスチレン系などの各種合成樹脂などが挙げられる。また、例えば、ゼラチン、セルロース誘導体などの天然高分子；水、水とエタノール等のアルコール混合溶液なども溶剤として用いることができる。
さらに、溶剤として有機溶剤を使用してもよい。有機溶剤を使用すれば、色素や樹脂を溶解または分散させることが可能となり、塗工性を向上させることが可能となる。有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類；エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類；酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、イソホロン、ジアセトンアルコール等のケトン類などが挙げられる。
なお、溶剤は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【００３７】
塗布液にはさらに界面活性剤も含有させてもよい。界面活性剤の使用により、紫外線吸収色素の樹脂への分散性が向上する。これにより、紫外線吸収層において、微小な泡によるヌケ、異物などの付着による凹み、乾燥工程でのハジキなどの発生が抑制される。
界面活性剤としては、公知の界面活性剤（カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤）を用いることができる。中でも、シリコン系界面活性剤またはフッ素系界面活性剤が好ましい。その具体例を挙げると、シリコン系界面活性剤としては、アミノシラン、アクリルシラン、ビニルベンジルシラン等のシラン化合物；ポリジメチルシロキサン、ポリアルコキシシロキサン等のシロキサン化合物；などが挙げられる。一方、フッ素系界面活性剤としては、例えば４フッ化エチレン；パーフルオロアルキルアンモニウム塩、パーフルオロアルキルスルホン酸アミド等のパーフルオロアルキル化合物などが挙げられる。なお、界面活性剤は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【００３８】
なお、塗布液を基材フィルムに塗布した後の乾燥は、例えば熱風乾燥、赤外線ヒーターによる乾燥など、公知の乾燥方法が採用できる。中でも、乾燥速度が速い熱風乾燥が好適である。
【００３９】
紫外線カットフィルム１０２の具体的な商品の例を挙げると、カットエース（ＭＫＶプラスティック株式会社）などが挙げられる。
なお、紫外線カットフィルム１０２は１種の材料で形成されていてもよく、２種以上の材料で形成されていても良い。また、紫外線カットフィルム１０２は単層フィルムにより形成されていても良いが、２層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
【００４０】
紫外線カットフィルム１０２の厚みは特に規定されないが、通常５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは１５μｍ以上であり、また、通常２００μｍ以下、好ましくは１８０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。厚みを厚くすることで紫外線の吸収が高まる傾向にあり、薄くすることで可視光の透過率を増加させられる傾向にある。
【００４１】
紫外線カットフィルム１０２は、光電変換素子１１の受光面１１ａの少なくとも一部を覆う位置に設ければよいが、好ましくは光電変換素子１１の受光面１１ａの全てを覆う位置に設ける。
ただし、光電変換素子１１の受光面１１ａを覆う位置以外の位置にも紫外線カットフィルム１０２が設けられていてもよい。
【００４２】
［ガスバリアフィルム１０３］
ガスバリアフィルム１０３は水及び酸素の透過を防止するフィルムである。
光電変換素子１１は湿気及び酸素に弱い傾向があり、特に、ＺｎＯ：Ａｌ等の透明電極や、化合物半導体系光電変換素子及び有機光電変換素子が水分及び酸素により劣化することがある。そこで、ガスバリアフィルム１０３で光電変換素子１１を被覆することにより、光電変換素子１１を水及び酸素から保護し、発電能力を高く維持することができる。
【００４３】
ガスバリアフィルム１０３に要求される防湿能力の程度は、光電変換素子１１の種類などに応じて様々である。例えば、光電変換素子１１が化合物半導体系光電変換素子である場合には、単位面積（１ｍ２）の１日あたりの水蒸気透過率が、１×１０−１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましく、１×１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることがより好ましく、１×１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが更に好ましく、１×１０−４ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが中でも好ましく、１×１０−５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることがとりわけ好ましく、１×１０−６ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが特に好ましい。また、光電変換素子１１が有機光電変換素子である場合には、単位面積（１ｍ２）の１日あたりの水蒸気透過率が、１×１０−１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましく、１×１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることがより好ましく、１×１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが更に好ましく、１×１０−４ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが中でも好ましく、１×１０−５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることがとりわけ好ましく、１×１０−６ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが特に好ましい。水蒸気が透過しなければしないほど、光電変換素子１１及び当該素子１１のＺｎＯ：Ａｌ等の透明電極の水分との反応に起因する劣化が抑えられるので、発電効率が上がると共に寿命が延びる。
【００４４】
ガスバリアフィルム１０３に要求される酸素透過性の程度は、光電変換素子１１の種類などに応じて様々である。例えば、光電変換素子１１が化合物半導体系光電変換素子である場合には、単位面積（１ｍ２）の１日あたりの酸素透過率が、１×１０−１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが好ましく、１×１０−２ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることがより好ましく、１×１０−３ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが更に好ましく、１×１０−４ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが中でも好ましく、１×１０−５ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることがとりわけ好ましく、１×１０−６ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが特に好ましい。また、例えば、光電変換素子１１が有機光電変換素子である場合には、単位面積（１ｍ２）の１日あたりの酸素透過率が、１×１０−１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが好ましく、１×１０−２ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることがより好ましく、１×１０−３ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが更に好ましく、１×１０−４ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが中でも好ましく、１×１０−５ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることがとりわけ好ましく、１×１０−６ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが特に好ましい。酸素が透過しなければしないほど、光電変換素子１１及び当該素子６のＺｎＯ：Ａｌ等の透明電極の酸化による劣化が抑えられる。
【００４５】
従来はこのように高い防湿及び酸素遮断能力を有するガスバリアフィルム１０３の実装が困難であったため、化合物半導体系光電変換素子及び有機光電変換素子のように優れた光電変換素子を備えた太陽電池を実現することが困難であったが、このようなガスバリアフィルム１０３を適用することにより化合物半導体系光電変換素子及び有機光電変換素子等の優れた性質を活かした太陽電池１０の実施が容易となる。
【００４６】
また、ガスバリアフィルム１０３は、光電変換素子１１の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光（波長３６０〜８３０ｎｍ）の光の透過率は、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは８０％以上、中でも好ましくは８５％以上、とりわけ好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上、その中でも特に好ましくは９７％以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。
【００４７】
さらに、太陽電池１０は光を受けて熱せられることが多いため、ガスバリアフィルム１０３も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、ガスバリアフィルム１０３の構成材料の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常３５０℃以下、好ましくは３２０℃以下、より好ましくは３００℃以下である。融点を高くすることで太陽電池１０の使用時にガスバリアフィルム１０３が融解・劣化する可能性を低減できる。
【００４８】
ガスバリアフィルム１０３の具体的な構成は、光電変換素子１１を水から保護できる限り任意である。ただし、ガスバリアフィルム１０３を透過しうる水蒸気や酸素の量を少なくできるフィルムほど製造コストが高くなるため、これらの点を総合的に勘案して適切なものを使用することが好ましい。
以下、ガスバリアフィルム１０３の構成について、例を挙げて説明する。
【００４９】
ガスバリアフィルム１０３の構成として好ましいものは２例が挙げられる。
一つ目の例は、プラスチックフィルム基材に無機バリア層を配置したフィルムである。この際、無機バリア層は、プラスチックフィルム基材の片面のみに形成してもよいし、プラスチックフィルム基材の両面に形成してもよい。両面に形成するときは、両面に形成する無機バリア層の数が、それぞれ一致していていもよく、異なっていてもよい。
【００５０】
二つ目の例は、プラスチックフィルム基材に、無機バリア層とポリマー層とが互いに隣接して配置された２層からなるユニット層が形成されたフィルムである。この際、無機バリア層とポリマー層とが互いに隣接して配置された２層からなるユニット層を１単位として、このユニット層が１単位（無機バリア層１層とポリマー層１層を合わせて１単位の意味）のみを形成しても良いが、２単位以上形成しても良い。例えば２〜５単位、積層してもよい。
【００５１】
ユニット層は、プラスチックフィルム基材の片面のみに形成してもよいし、プラスチックフィルム基材の両面に形成してもよい。両面に形成するときは、両面に形成する無機バリア層及びポリマー層の数が、それぞれ一致していていもよく、異なっていてもよい。また、プラスチックフィルム基材上にユニット層を形成する場合、無機バリア層を形成してからその上にポリマー層を形成してもよいし、ポリマー層を形成してから無機バリア層を形成してもよい。
【００５２】
（プラスチックフィルム基材）
ガスバリアフィルム１０３に使用されるプラスチックフィルム基材は、上記の無機バリア層及びポリマー層を保持しうるフィルムであれば特に制限はなく、ガスバリアフィルム１０３の使用目的等から適宜選択することができる。
【００５３】
プラスチックフィルム基材の材料の例を挙げると、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素化ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、セルロースアシレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、シクロオレフィンコポリマー、フルオレン環変性ポリカーボネート樹脂、脂環変性ポリカーボネート樹脂、アクリロイル化合物等の熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００５４】
これら樹脂のうち、好ましい例としては、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、フルオレン環変性ポリカーボネート樹脂、脂環変性ポリカーボネート樹脂、アクリロイル化合物が挙げられる。また、スピロビインダン、スピロビクロマンを含む縮合ポリマーを用いるのも好ましい。ポリエステル樹脂の中でも、二軸延伸を施したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、同じく二軸延伸したポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）は、熱的寸度安定性に優れるため、プラスチックフィルム基材として好ましく用いられる。
なおプラスチックフィルム基材の材料は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００５５】
プラスチックフィルム基材の厚みは特に規定されないが、通常１０μｍ以上、好ましくは１５μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上であり、また、通常２００μｍ以下、好ましくは１８０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まる傾向にある。
【００５６】
プラスチックフィルム基材は、光電変換素子１１の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光（波長３６０〜８３０ｎｍ）の光の透過率は、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは８０％以上、中でも好ましくは８５％以上、とりわけ好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上、その中でも特に好ましくは９７％以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。
【００５７】
プラスチックフィルム基材には、無機バリア層との密着性向上のため、アンカーコート剤の層（アンカーコート層）を形成してもよい。通常、アンカーコート層はアンカーコート剤を塗布して形成される。アンカーコート剤としては、例えば、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、オキサゾリン基含有樹脂、カルボジイミド基含有樹脂、エポキシ基含有樹脂、イソシアネート含有樹脂及びこれらの共重合体などが挙げられる。中でも、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂の１種類以上と、オキサゾリン基含有樹脂、カルボジイミド基含有樹脂、エポキシ基含有樹脂、イソシアネート基含有樹脂の１種類以上とを組み合わせたものが好ましい。なお、アンカーコート剤は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【００５８】
アンカーコート層の厚さは、通常０．００５μｍ以上、好ましくは０．０１μｍ以上であり、通常５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。この範囲の上限値以下の厚さであれば滑り性が良好であり、アンカーコート層自体の内部応力によるプラスチックフィルム基材からの剥離もほとんどない。また、この範囲の下限値以上の厚さであれば、均一な厚さを保つことができ好ましい。
また、プラスチックフィルム基材へのアンカーコート剤の塗布性、接着性を改良するため、アンカーコート剤の塗布前に、プラスチックフィルム基材に通常の化学処理、放電処理などの表面処理を施してもよい。
【００５９】
（無機バリア層）
無機バリア層は通常は金属酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物により形成される層である。なお、無機バリア層を形成する金属酸化物、窒化物及び酸化窒化物は、１種でもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
金属酸化物としては、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｔａ等の酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物などが挙げられる。中でも、高いバリア性と高透明性とを両立させるために、酸化アルミニウムまたは酸化珪素を含むことが好ましく、特に水分の透過性、光線透過性の観点から、酸化珪素を含むことが好ましい。
【００６０】
各々の金属原子と酸素原子との比率も任意であるが、無機バリア層の透明度を向上させ着色を防ぐためには、酸素原子の比率が酸化物の化学量論的な比率から極端に少なくないことが望ましい。一方、無機バリア層の緻密性を向上させバリア性を高くするためには、酸素原子を少なくすることが望ましい。この観点から、例えば金属酸化物としてＳｉＯｘを用いる場合には前記ｘの値は１．５〜１．８が特に好ましい。また、例えば金属酸化物としてＡｌＯｘを用いる場合には前記ｘの値は１．０〜１．４が特に好ましい。
【００６１】
また、２種以上の金属酸化物より無機バリア層を構成する場合、金属酸化物としては酸化アルミニウムおよび酸化珪素を含むことが望ましい。中でも無機バリア層が酸化アルミニウムおよび酸化珪素からなる場合、無機バリア層中のアルミニウムとケイ素との比率は任意に設定することができるが、Ｓｉ／Ａｌの比率は、通常１／９以上、好ましくは２／８以上であり、また、通常９／１以下、好ましくは８／２以下である。
【００６２】
無機バリア層の厚みを厚くするとバリア性が高まる傾向にあるが、曲げた際にクラックを生じにくくし割れを防ぐためには、厚みを薄くすることが望ましい。そこで無機バリア層の適正な厚みとしては、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下である。
【００６３】
無機バリア層の成膜方法に制限は無いが、一般的にスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法などで行うことができる。例えばスパッタリング法では１種類のあるいは複数の金属ターゲットと酸素ガスを原料とし、プラズマを用いた反応性スパッタ方式で形成することができる。
【００６４】
（ポリマー層）
ポリマー層にはいずれのポリマーでも使用することができ、例えば真空チャンバー内で成膜できるものも用いることができる。なお、ポリマー層を構成するポリマーは、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【００６５】
前記ポリマーを与える化合物としては多種多様なものを用いることができるが、例えば以下の（ｉ）〜（vii）のようなものが例示される。なお、モノマーは１種を用いてもよ
く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【００６６】
（ｉ）例えばヘキサメチルジシロキサン等のシロキサンが挙げられる。ヘキサメチルジシロキサンを用いる場合のポリマー層の形成方法の例を挙げると、ＲＦ電極を用いた平行平板型のプラズマ装置にヘキサメチルジシロキサンを蒸気として導入し、プラズマ中で重合反応を起こさせ、プラスチックフィルム基材上に堆積させることでポリマー層をポリシロキサン薄膜として形成できる。
【００６７】
（ii）例えばジパラキシリレン等のパラキシリレンが挙げられる。ジパラキシリレンを用いる場合のポリマー層の形成方法の例を挙げると、まず高真空中でジパラキシリレンの蒸気を６５０℃〜７００℃で加熱することで熱分解させて熱ラジカルを発生させる。そして、そのラジカルモノマー蒸気をチャンバー内に導いて、プラスチックフィルム基材への吸着させると同時にラジカル重合反応を進行させてポリパラキシリレンを堆積させることでポリマー層を形成できる。
【００６８】
（iii）例えば二種のモノマーを交互に繰り返し付加重合させることができるモノマーが挙げられる。これにより得られるポリマーは重付加ポリマーである。重付加ポリマーとしては、例えば、ポリウレタン（ジイソシアナート／グリコール）、ポリ尿素（ジイソシアナート／ジアミン）、ポリチオ尿素（ジチオイソシアナート／ジアミン）、ポリチオエーテルウレタン（ビスエチレンウレタン／ジチオール）、ポリイミン（ビスエポキシ／第一アミン）、ポリペプチドアミド（ビスアゾラクトン／ジアミン）、ポリアミド（ジオレフィン／ジアミド）などが挙げられる。
【００６９】
（iv）例えばアクリレートモノマーが挙げられる。アクリレートモノマーには単官能、２官能、多官能のアクリレートモノマーがあるが、いずれを用いてもよい。ただし、適切な蒸発速度、硬化度、硬化速度等を得るために、前記のアクリレートモノマーを２種以上組み合わせて併用することが好ましい。
また、単官能アクリレートモノマーとしては、例えば脂肪族アクリレートモノマー、脂環式アクリレートモノマー、エーテル系アクリレートモノマー、環状エーテル系アクリレートモノマー、芳香族系アクリレートモノマー、水酸基含有アクリレートモノマー、カルボキシ基含有アクリレートモノマー等があるが、いずれも用いることができる。
【００７０】
（ｖ）例えばエポキシ系やオキセタン系等の、光カチオン硬化ポリマーが得られるモノマーが挙げられる。エポキシ系モノマーとしては、例えば、脂環式エポキシ系モノマー、２官能性モノマー、多官能性オリゴマーなどが挙げられる。また、オキセタン系モノマーとしては、例えば、単官能オキセタン、２官能オキセタン、シルセスキオキサン構造を有するオキセタン等が挙げられる。
【００７１】
（vi）例えば酢酸ビニルが挙げられる。モノマーとして酢酸ビニルを用いると、その重合体をケン化することでポリビニルアルコールが得られ、このポリビニルアルコールをポリマーとして使用できる。
【００７２】
（vii）例えば、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの不飽和カルボン酸などが挙げられる。これらは、エチレンとの共重合体を構成させ、この共重合体をポリマーとして使用できる。さらに、これらの混合物、あるいはグリシジルエーテル化合物を混合した混合物、さらにはエポキシ化合物との混合物もポリマーとして用いることができる。
【００７３】
前記のモノマーを重合してポリマーを生成させる際、モノマーの重合方法に制限は無い。ただし、通常は、モノマーを含む組成物を塗布または蒸着して成膜した後で重合を行うようにする。重合方法の例を挙げると、熱重合開始剤を用いたときはヒーター等による接触加熱；赤外線、マイクロ波等の放射加熱；などにより重合を開始させる。また、光重合開始剤を用いたときは活性エネルギー線を照射して重合を開始させる。活性エネルギー線を照射する場合には様々な光源を使用することができ、例えば、水銀アークランプ、キセノンアークランプ、蛍光ランプ、炭素アークランプ、タングステンーハロゲン輻射ランプおよび日光による照射光などを用いることができる。また、電子線照射や大気圧プラズマ処理を行うこともできる。
【００７４】
ポリマー層の形成方法は、例えば、塗布法、真空成膜法等が挙げられる。
塗布法でポリマー層を形成する場合、例えば、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、カーテンフローコート、スプレーコート、バーコート等の方法を用いることができる。また、ポリマー層形成用の塗布液をミスト状で塗布するようにしてもよい。この場合の液滴の平均粒径は適切な範囲に調整すればよく、例えば重合性モノマーを含有する塗布液をミスト状でプラスチックフィルム基材上に成膜して形成する場合には、液滴の平均粒径は５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。
他方、真空成膜法でポリマー層を形成する場合、例えば、蒸着、プラズマＣＶＤ等の成膜方法が挙げられる。
【００７５】
ポリマー層の厚みについては特に限定はないが、通常１０ｎｍ以上であり、また、通常５０００ｎｍ以下、好ましくは２０００ｎｍ以下、より好ましくは１０００ｎｍ以下である。ポリマー層の厚みを厚くすることで、厚みの均一性が得やすくなり無機バリア層の構造欠陥を効率よくポリマー層で埋めることができ、バリア性が向上する傾向にある。また、ポリマー層の厚みを薄くする事で、曲げ等の外力によりポリマー層自身がクラックを発生しにくくなるためバリア性が向上しうる。
【００７６】
中でも好適なガスバリアフィルム１０３としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）或いはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の基材フィルムにＳｉＯｘを真空蒸着したフィルムなどが挙げられる。
なお、ガスバリアフィルム１０３は１種の材料で形成されていてもよく、２種以上の材料で形成されていても良い。また、ガスバリアフィルム１０３は単層フィルムにより形成されていても良いが、２層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
【００７７】
ガスバリアフィルム１０３の厚みは特に規定されないが、通常５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは１５μｍ以上であり、また、通常２００μｍ以下、好ましくは１８０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。厚みを厚くすることでガスバリア性が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まりまた可視光の透過率が向上する傾向にある。
【００７８】
ガスバリアフィルム１０３は、光電変換素子１１を被覆して湿気及び酸素から保護できればその形成位置に制限は無いが、光電変換素子１１の正面（受光面側の面。図３では下側の面）及び背面（受光面とは反対側の面。図３では上側の面）を覆うことが好ましい。太陽電池１０においてはその正面及び背面が他の面よりも大面積に形成されることが多いためである。本実施形態ではガスバリアフィルム１０３が光電変換素子１１の正面を覆い、後述するガスバリアフィルム１０８が光電変換素子１１の背面を覆うようになっている。そして、ガスバリアフィルム１０３，１０８の縁部をシール材１１０でシールし、ガスバリアフィルム１０３，１０８及びシール材１１０で囲まれた空間内に光電変換素子１１を納めることにより、光電変換素子１１を湿気及び酸素から保護できるようになっている。なお、後述するバックシート１０９としてアルミ箔の両面にフッ素系樹脂フィルムを接着したシートなど防水性の高いシートを用いる場合は、用途によりゲッター材フィルム１０７及び／又はガスバリアフィルム１０８を用いなくてもよい。
【００７９】
［ゲッター材フィルム１０４］
ゲッター材フィルム１０４は水分及び／又は酸素を吸収するフィルムである。光電変換素子１１の構成部品のなかには前記のように水分で劣化するものがあり、また、酸素によって劣化するものもある。そこで、ゲッター材フィルム１０４で光電変換素子１１を覆うことにより、光電変換素子１１等を水分及び／又は酸素から保護し、発電能力を高く維持するようにしている。
【００８０】
ここで、ゲッター材フィルム１０４は前記のようなガスバリアフィルム１０３とは異なり、水分の透過を妨げるものではなく、水分を吸収するものである。水分を吸収するフィルムを用いることにより、ガスバリアフィルム１０３等で光電変換素子１１を被覆した場合に、ガスバリアフィルム１０３，１０８及びシール材１１０で形成される空間に僅かに浸入する水分をゲッター材フィルム１０４が捕捉して水分による光電変換素子１１への影響を排除できる。
ゲッター材フィルム１０４の水分吸収能力の程度は、通常０．１ｍｇ／ｃｍ２以上、好ましくは０．５ｍｇ／ｃｍ２以上、より好ましくは１ｍｇ／ｃｍ２以上である。この数値が高いほど水分吸収能力が高く光電変換素子１１の劣化を抑制しうる。また、上限に制限は無いが、通常１０ｍｇ／ｃｍ２以下である。
【００８１】
また、ゲッター材フィルム１０４が酸素を吸収することにより、ガスバリアフィルム１０３，１０８等で光電変換素子１１を被覆した場合に、ガスバリアフィルム１０３，１０８及びシール材１１０で形成される空間に僅かに浸入する酸素をゲッター材フィルム１０４が捕捉して酸素による光電変換素子１１への影響を排除できる。
【００８２】
さらに、ゲッター材フィルム１０４は、光電変換素子１１の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光（波長３６０〜８３０ｎｍ）の光の透過率は、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは８０％以上、中でも好ましくは８５％以上、とりわけ好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上、その中でも特に好ましくは９７％以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。
【００８３】
さらに、太陽電池１０は光を受けて熱せされることが多いため、ゲッター材フィルム１０４も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、ゲッター材フィルム１０４の構成材料の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常３５０℃以下、好ましくは３２０℃以下、より好ましくは３００℃以下である。融点を高くすることで太陽電池１０の使用時にゲッター材フィルム１０４が融解・劣化する可能性を低減できる。
【００８４】
ゲッター材フィルム１０４を構成する材料は、水分及び／又は酸素を吸収することができるものであれば任意である。その材料の例を挙げると、水分を吸収する物質としてアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、シリカゲル、ゼオライト系化合物、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸ニッケル等の硫酸塩、アルミニウム金属錯体、アルミニウムオキサイドオクチレート等の有機金属化合物などが挙げられる。具体的には、アルカリ土類金属としては、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどが挙げられる。アルカリ土類金属の酸化物としては、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等が挙げられる。その他にＺｒ−Ａｌ−ＢａＯや、アルミニウム金属錯体等も挙げられる。具体的な商品名を挙げると、例えば、OleDry（双葉電子社製）等が挙げられる。
酸素を吸収する物質としては、活性炭、シリカゲル、活性アルミナ、モレキュラーシーブ、酸化マグネシウム、酸化鉄等が挙げられる。またＦｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、及びこれら金属の硫酸塩・塩化物塩・硝酸塩等の無機塩も挙げられる。
なお、ゲッター材フィルム１０４は１種の材料で形成されていてもよく、２種以上の材料で形成されていても良い。また、ゲッター材フィルム１０４は単層フィルムにより形成されていても良いが、２層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
【００８５】
ゲッター材フィルム１０４の厚みは特に規定されないが、通常５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは１５μｍ以上であり、また、通常２００μｍ以下、好ましくは１８０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まる傾向にある。
【００８６】
ゲッター材フィルム１０４は、ガスバリアフィルム１０３，１０８及びシール材１１０で形成される空間内であればその形成位置に制限は無いが、光電変換素子１１の正面（受光面側の面。図３では下側の面）及び背面（受光面とは反対側の面。図３では上側の面）を覆うことが好ましい。太陽電池１０においてはその正面及び背面が他の面よりも大面積に形成されることが多いため、これらの面を介して水分及び酸素が浸入する傾向があるからである。この観点から、ゲッター材フィルム１０４はガスバリアフィルム１０３と光電変換素子１１との間に設けることが好ましい。本実施形態ではゲッター材フィルム１０４が光電変換素子１１の正面を覆い、後述するゲッター材フィルム１０７が光電変換素子１１の背面を覆い、ゲッター材フィルム１０４，１０７がそれぞれ光電変換素子１１とガスバリアフィルム１０３，１０８との間に位置するようになっている。なお、後述するバックシート１０９としてアルミ箔の両面にフッ素系樹脂フィルムを接着したシートなど防水性の高いシートを用いる場合は、用途によりゲッター材フィルム１０７及び／又はガスバリアフィルム１０８を用いなくてもよい。
【００８７】
ゲッター材フィルム１０４は吸水剤又は乾燥剤の種類に応じて任意の方法で形成することができるが、例えば、吸水剤又は乾燥剤を分散したフィルムを粘着剤で添付する方法、吸水剤又は乾燥剤の溶液をスピンコート法、インクジェット法、ディスペンサー法等で塗布する方法などを用いることができる。また真空蒸着法、スパッタリング法などの成膜法を使用してもよい。
【００８８】
吸水剤又は乾燥剤のためのフイルムとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を用いることができる。中でも、ポリエチレン系樹脂、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂のフィルムが好ましい。なお、前記樹脂は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【００８９】
［封止材１０５］
封止材１０５は、光電変換素子１１を補強するフィルムである。光電変換素子１１は薄いため通常は強度が弱く、ひいては太陽電池の強度が弱くなる傾向があるが、封止材１０５により強度を高く維持することが可能である。
【００９０】
また、封止材１０５は、太陽電池１０の強度保持の観点から強度が高いことが好ましい。
具体的強度については、封止材１０５以外の耐候性保護フィルム１０１やバックシート１０９の強度とも関係することになり一概には規定しにくいが、太陽電池１０全体が良好な曲げ加工性を有し、折り曲げ部分の剥離を生じないような強度を有するのが望ましい。
【００９１】
また、封止材１０５は、光電変換素子１１の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光（波長３６０〜８３０ｎｍ）の光の透過率は、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは８０％以上、中でも好ましくは８５％以上、とりわけ好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上、その中でも特に好ましくは９７％以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。
【００９２】
さらに、太陽電池１０は光を受けて熱せられることが多いため、封止材１０５も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、封止材１０５の構成材料の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常３５０℃以下、好ましくは３２０℃以下、より好ましくは３００℃以下である。融点を高くすることで太陽電池１０の使用時に封止材１０５が融解・劣化する可能性を低減できる。
【００９３】
封止材１０５の厚みは特に規定されないが、通常１００μｍ以上、好ましくは１５０μｍ以上、より好ましくは２００μｍ以上であり、また、通常７００μｍ以下、好ましくは６００μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下である。厚みを厚くすることで太陽電池１０全体の強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まりまた可視光の透過率が向上する傾向にある。
【００９４】
封止材１０５を構成する材料としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂組成物をフィルムにしたもの（ＥＶＡフィルム）などを用いることができる。ＥＶＡフィルムには通常は耐候性の向上のために架橋剤を配合して架橋構造を構成させる。この架橋剤としては、一般に、１００℃以上でラジカルを発生する有機過酸化物が用いられる。このような有機過酸化物としては、例えば、２，５−ジメチルヘキサン；２，５−ジハイドロパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン；３−ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等を用いることができる。これらの有機過酸化物の配合量は、ＥＶＡ樹脂１００重量部に対して、通常５重量部以下、好ましくは３重量部以下であり、通常１重量部以上である。なお、架橋剤は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【００９５】
このＥＶＡ樹脂組成物には、接着力向上の目的で、シランカップリング剤を含有させてもよい。この目的に供されるシランカップリング剤としては、例えば、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン；ビニルトリクロロシラン；ビニルトリエトキシシラン；ビニル−トリス−（β−メトキシエトキシ）シラン；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン；β−（３，４−エトキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等を挙げることができる。これらのシランカップリング剤の配合量は、ＥＶＡ樹脂１００重量部に対して、通常５重量部以下、好ましくは２重量部以下であり、通常０．１重量部以上である。なお、シランカップリング剤は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【００９６】
更に、ＥＶＡ樹脂のゲル分率を向上させ、耐久性を向上するために、ＥＶＡ樹脂組成物に架橋助剤を含有させてもよい。この目的に供される架橋助剤としては、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルイソシアネート等の３官能の架橋助剤等の単官能の架橋助剤等が挙げられる。これらの架橋助剤の配合量は、ＥＶＡ樹脂１００重量部に対して、通常１０重量部以下、好ましくは５重量部以下であり、また、通常１重量部以上である。なお、架橋助剤は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００９７】
更に、ＥＶＡ樹脂の安定性を向上する目的で、ＥＶＡ樹脂組成物に、例えばハイドロキノン；ハイドロキノンモノメチルエーテル；ｐ−ベンゾキノン；メチルハイドロキノンなどを含有させてもよい。これらの配合量は、ＥＶＡ樹脂１００重量部に対して、通常５重量部以下である。
【００９８】
しかし、ＥＶＡ樹脂の架橋処理には１〜２時間程度の比較的長時間を要するため、太陽電池１０の生産速度および生産効率を低下させる原因となる場合がある。また、長期間使用の際には、ＥＶＡ樹脂組成物の分解ガス（酢酸ガス）またはＥＶＡ樹脂自体が有する酢酸ビニル基が、光電変換素子１１に悪影響を与えて発電効率が低下させる場合がある。そこで、封止材１０５としては、ＥＶＡフィルムの他に、プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体からなる共重合体のフィルムを用いることもできる。この共重合体としては、例えば、下記成分１および成分２が配合された熱可塑性樹脂組成物が挙げられる。
【００９９】
・成分１：プロピレン系重合体が、通常０重量部以上、好ましくは１０重量部以上であり、また、通常７０重量部以下、好ましくは５０重量部以下。
・成分２：軟質プロピレン系共重合体が、３０重量部以上、好ましくは５０重量部以上であり、また、通常１００重量部以下、好ましくは９０重量部以下。
なお、成分１および成分２の合計量は１００重量部である。上記のように、成分１および成分２が好ましい範囲にあると、封止材１０５のシートへの成形性が良好であるとともに、得られる封止材１０５の耐熱性、透明性および柔軟性が良好となり、太陽電池１０に好適である。
以下、成分１及び成分２について詳しく説明する。
【０１００】
〔成分１〕
成分１はプロピレン系重合体であり、例えば、プロピレン単独重合体；プロピレンと、少なくとも１種のプロピレン以外の炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンとの共重合体；などが挙げられる。ここで、プロピレン以外の炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンとしては、例えば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセンなどが挙げられる。中でも、エチレンまたは炭素原子数が４〜１０のα−オレフィンが好ましい。なお、α−オレフィンは１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１０１】
これらのα−オレフィンは、プロピレンとランダム共重合体を形成してもよく、ブロック共重合体を形成してもよい。これらのα−オレフィンから導かれる構成単位の存在割合は、ポリプロピレン中に通常３５モル％以下、好ましくは３０モル％以下である。
【０１０２】
成分１は、ＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に準拠して２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）が、通常０．０１ｇ／１０分以上、好ましくは０．０５ｇ／１０分以上であり、通常１０００ｇ／１０分以下、好ましくは１００ｇ／１０分以下である。
【０１０３】
成分１の示差走査熱量計で観測される融点は、通常１００℃以上、好ましくは１１０℃以上であり、また、通常１６０℃以下、好ましくは１５０℃以下である。
【０１０４】
成分１はアイソタクチック構造、シンジオタクチック構造のどちらも用いることができるが、アイソタクチック構造の方が耐熱性などの点で好ましい。
また、成分１としては必要に応じて複数のプロピレン系重合体を併用することができ、例えば融点や剛性の異なる２種類以上の成分を用いることもできる。
【０１０５】
〔成分２〕
成分２は軟質プロピレン系共重合体であり、例えば、プロピレンと、少なくとも１種のプロピレン以外の炭素原子数２〜２０のα−オレフィンとの共重合体などが挙げられる。
また、成分２は、ショアーＡ硬度が、通常３０以上、好ましくは３５以上であり、また、通常８０以下、好ましくは７０以下である。
さらに、成分２の示差走査熱量計ＤＳＣで観測される融点は、１００℃未満か、または融点が観測されない。ここで、融点が観測されないとは、−１５０〜２００℃の範囲において、結晶融解熱量が１Ｊ／ｇ以上の結晶融解ピークが観測されないことをいう。
【０１０６】
成分２において、コモノマーとして用いられるα−オレフィンとしては、例えば、エチレン及び／又は炭素数４〜２０のα−オレフィンが好ましい。なお、α−オレフィンは１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
成分２は、プロピレン由来の単位を通常４５モル％以上、好ましくは５６モル％以上、また、通常９２モル％以下、好ましくは９０モル％以下含み、コモノマーとして用いられるα−オレフィン由来の単位を通常８モル％以上、好ましくは１０モル％以上、また、通常５５モル％以下、好ましくは４４モル％以下含む。
【０１０７】
成分２は、ＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に準拠して、２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）が、通常０．０１ｇ／１０分以上、好ましくは０．０５ｇ／１０分以上であり、また、通常１００ｇ／１０分以下、好ましくは５０ｇ／１０分以下である。
【０１０８】
成分２は、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠して、ＪＩＳ３号ダンベルを用い、スパン間：３０ｍｍ、引っ張り速度：３０ｍｍ／ｍｉｎで、２３℃にて測定した、１００％歪での応力（Ｍ１００）が、通常４ＭＰａ以下、好ましくは３ＭＰａ以下、更に好ましくは２ＭＰａ以下である。軟質プロピレン系共重合体がこのような範囲にあると柔軟性、透明性、ゴム弾性に優れる。
【０１０９】
成分２は、Ｘ線回折で測定した結晶化度が、通常２０％以下、好ましくは１５％以下であり、また、通常０％以上である。
また、成分２は単一のガラス転移温度Ｔｇを有し、かつ示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定したガラス転移温度Ｔｇが、通常−１０℃以下、好ましくは−１５℃以下の範囲にあることが望ましい。成分２のガラス転移温度Ｔｇが前記範囲内にあると、耐寒性、低温特性に優れる。
【０１１０】
成分２のＧＰＣにより測定した分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ、ポリスチレン換算、Ｍｗ：重量平均分子量、Ｍｎ：数平均分子量）は、４．０以下であることが好ましく、より好ましくは３．０以下、さらに好ましくは２．５以下である。
【０１１１】
また、成分２は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）における吸熱曲線において融点（Ｔｍ、℃）が存在する場合には、通常、融解熱量ΔＨが３０Ｊ／ｇ以下であり、かつＣ３（プロピレン）含量（ｍｏｌ％）と融解熱量ΔＨ（Ｊ／ｇ）の関係において以下の関係式が成り立つことが好ましい。
ΔＨ＜３４５Ｌｎ（Ｃ３含量ｍｏｌ％）−１４９２、
（ただしこの場合、７６≦Ｃ３含量（ｍｏｌ％）≦９０）
【０１１２】
成分２の好ましい具体例として、以下のプロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体を挙げることができる。このようなプロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体を用いることで、柔軟性、耐熱性、機械強度、光電変換素子封止性および透明性が良好な封止材１０５が得られる。ここで、光電変換素子封止性とは、良好な柔軟性により、光電変換素子１１を充填する際の素子の割れ率を低減できることをいう。
【０１１３】
プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体としては、プロピレン由来の構成単位を通常４５モル％以上、好ましくは５６モル％以上、より好ましくは６１モル％以上、また、通常９２モル％以下、好ましくは９０モル％以下、より好ましくは８６モル％以下含み、さらにエチレン由来の構成単位を通常５モル％以上、好ましくは８モル％以上、また、通常２５モル％以下、好ましくは１４モル％以下、より好ましくは１４モル％以下含み、炭素数４〜２０のα−オレフィン由来の構成単位を通常３モル％以上、好ましくは５モル％以上、より好ましくは６モル％以上、また、通常３０モル％以下、好ましくは２５モル％以下含むものが好ましい。α−オレフィンに関しては、１−ブテンが特に好ましい。
【０１１４】
プロピレン由来の構成単位、エチレン由来の構成単位、および炭素数４〜２０のα−オレフィン由来の構成単位を上記の量で含有するプロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体（成分２）は、プロピレン系重合体（成分１）との相溶性が良好となり、得られる封止材１０５は、充分な透明性、柔軟性、耐熱性および耐傷付性を発揮する。
【０１１５】
上記の成分１および成分２が配合された熱可塑性樹脂組成物は、メルトフローレート（ＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８、２３０度、荷重２．１６ｋｇ）が、通常０．０００１ｇ／１０分以上であり、また、通常１０００ｇ／１０分以下、好ましくは９００ｇ／１０分以下、より好ましくは８００ｇ／１０分以下である。
成分１および成分２が配合された熱可塑性樹脂組成物の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１１０℃以上である。また通常１４０℃以下、好ましくは１３５℃以下である。
また成分１および成分２が配合された熱可塑性樹脂組成物の密度は、０．９８ｇ／ｃｍ３以下が好ましく、０．９５ｇ／ｃｍ３以下がより好ましく、０．９４ｇ／ｃｍ３以下がさらに好ましい。
【０１１６】
この封止材１０５においては、上記成分１および成分２に、プラスチックなどに対する接着促進剤としてカップリング剤を配合することが可能である。カップリング剤は、シラン系、チタネート系、クロム系の各カップリング剤が好ましく用いられ、特にシラン系のカップリング剤（シランカップリング剤）が好適に用いられる。
【０１１７】
上記シランカップリング剤としては公知のものが使用でき、特に制限はないが、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシーエトキシシラン）、γ−グリシドキシプロピルートリピルトリーメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。なお、カップリング剤は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１１８】
また、これらは熱可塑性樹脂組成物（成分１および成分２の合計量）１００重量部に対して、上記シランカップリング剤を通常０．１重量部以上、また、通常５重量部以下、好ましくは３重量部以下含むことが望ましい。
【０１１９】
また、上記カップリング剤は、有機過酸化物を用いて、当該熱可塑性樹脂組成物にグラフト反応させてもよい。この場合、熱可塑性樹脂組成物（成分１および成分２の合計量）１００重量部に対して、上記カップリング剤を０．１〜５重量部含むことが望ましい。シラングラフト化された熱可塑性樹脂組成物を用いても、ガラス、プラスチックに対して、シランカップリング剤ブレンドと同等以上の接着性が得られる。
有機過酸化物を用いる場合、有機過酸化物は、熱可塑性樹脂組成物（成分１および成分２の合計量）１００重量部に対して、通常０．００１重量部以上、好ましくは０．０１重量部以上、また、通常５重量部以下、好ましくは３重量部以下である。
【０１２０】
有機過酸化物としては公知のものが使用でき、特に制限はないが、例えば、ジラウロイルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ジベンゾイルパーオキサイド、ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸、などが挙げられる。なお、有機過酸化物は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０１２１】
また、封止材１０５としてエチレン・α−オレフィン共重合体からなる共重合体を用いることもできる。この共重合体としては、下記に示す成分Ａおよび成分Ｂからなる封止材用樹脂組成物と基材とを積層してなる、ホットタック性が５〜２５℃のラミネートフィルムが例示される。
・成分Ａ：エチレン系樹脂。
・成分Ｂ：以下の（ａ）〜（ｄ）の性状を有するエチレンとα−オレフィンとの共重合体。
（ａ）密度が０．８６〜０．９３５ｇ／ｃｍ３。
（ｂ）メルトフローレート（ＭＦＲ）が１〜５０ｇ／１０分。
（ｃ）温度上昇溶離分別（ＴＲＥＦ）によって得られる溶出曲線のピークが１つであり；該ピーク温度が１００℃以下である。
（ｄ）温度上昇溶離分別（ＴＲＥＦ）による積分溶出量が、９０℃のとき９０％以上である。
【０１２２】
（Ａ）成分Ａ（エチレン系樹脂）
封止材用樹脂組成物を構成する成分Ａとしてのエチレン系樹脂の例としては、いわゆるラジカル重合法で製造される高圧法低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・フッ化ビニル共重合体などが挙げられる。また、イオン重合法で製造される、いわゆる線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどエチレンを主成分とする重合体または共重合体も挙げられる。中でも好ましくは、エチレン・酢酸ビニル共重合体、高圧法低密度ポリエチレンである。なお、これらは１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１２３】
封止材用樹脂組成物を構成する成分Ａとしてのエチレン系樹脂がエチレン・酢酸ビニル共重合体である場合、下記の性状を有するものが好適である。
（ｉ）メルトフローレート（ＭＦＲ）
封止材用樹脂組成物を構成する成分Ａとしてのエチレン・酢酸ビニル共重合体のＪＩＳ  Ｋ７２１０によるＭＦＲ（メルトフローレート：Ｍｅｌｔ  Ｆｌｏｗ  ｒａｔｅ：溶融流量）は、通常１ｇ／１０分以上、好ましくは２ｇ／１０分以上、より好ましくは３ｇ／１０分以上であり、また、通常５０ｇ／１０分以下、好ましくは３０ｇ／１０分以下、より好ましくは２０ｇ／１０分以下である。ＭＦＲを高くすることで、成分Ｂとブレンドした際の透明性が高まる傾向があり、ＭＦＲを低くする事で、成形が容易となる傾向がある。
【０１２４】
（ii）酢酸ビニル含量
封止材用樹脂組成物を構成する成分Ａとしてのエチレン・酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含量は、通常３重量％以上、好ましくは４重量％以上、より好ましくは５重量％以上であり、また、通常３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下、より好ましくは１５重量％以下である。酢酸ビニル含量を多くすることでヒートシール性が高まる傾向にあり、酢酸ビニル含量を少なくすることで封止材１０５のべたつきを抑えることができる。
【０１２５】
封止材用樹脂組成物を構成する成分Ａとしてのエチレン系樹脂が高圧法低密度ポリエチレンである場合は、下記の性状を有するものが好適である。
（ｉ）メルトフローレート（ＭＦＲ）
封止材用樹脂組成物を構成する成分Ａとしての高圧法低密度ポリエチレンのＪＩＳ  Ｋ７２１０によるＭＦＲ（メルトフローレート：Ｍｅｌｔ  Ｆｌｏｗ  ｒａｔｅ：溶融流量）は、通常１ｇ／１０分以上、好ましくは２ｇ／１０分以上、より好ましくは３ｇ／１０分以上であり、また、通常５０ｇ／１０分以下、好ましくは３０ｇ／１０分以下、より好ましくは２０ｇ／１０分以下である。ＭＦＲを高くすることで押出が容易となる傾向にあり、ＭＦＲを低くすることで柔らかくなりすぎず垂れなどが起こりにくく成形性が高まる。
【０１２６】
（ii）密度
封止材用樹脂組成物を構成する成分Ａとしての高圧法低密度ポリエチレンのＪＩＳ  Ｋ７１１２による密度は、通常０．９１５ｇ／ｃｍ３以上、好ましくは０．９１６ｇ／ｃｍ３以上、より好ましくは０．９１７ｇ／ｃｍ３以上であり、また、通常０．９３ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは０．９２５ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは０．９２３ｇ／ｃｍ３以下である。密度を高くすることで封止材１０５のべたつきが抑制される傾向にあり、密度を低くすることでヒートシール性が高まる傾向にある。
【０１２７】
封止材用樹脂組成物を構成する成分Ａとしての高圧法低密度ポリエチレンは、市販品の中から上記物性を示すものを適宜選択して使用することが出来る。
【０１２８】
（Ｂ）成分Ｂ（エチレン・α−オレフィン共重合体）
封止材用樹脂組成物を構成する成分Ｂは、上記成分Ａ以外のエチレン・α−オレフィン共重合体である。成分Ｂは、下記の性状を有するものが好ましい。
【０１２９】
（ｉ）密度
封止材用樹脂組成物を構成する成分Ｂとしてのエチレン・α−オレフィン共重合体のＪｌＳ  Ｋ７１１２による密度は、通常０．８６ｇ／ｃｍ３以上、好ましくは０．８７ｇ／ｃｍ３以上、より好ましくは０．８８ｇ／ｃｍ３以上であり、また、通常０．９３５ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは０．９１５ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは０．９１ｇ／ｃｍ３以下である。密度を高くすることでフィルムとしたときのべたつきが抑制される傾向にあり、密度を低くすることでヒートシール性が高まる傾向にある。
【０１３０】
（ii）メルトフローレート（ＭＦＲ）
封止材用樹脂組成物を構成する成分Ｂとしてのエチレン・α−オレフィン共重合体のＪｌＳ  Ｋ７２１０によるＭＦＲ（メルトフローレート：Ｍｅｌｔ  Ｆｌｏｗ  ｒａｔｅ：溶融流量）は、通常１ｇ／１０分以上、好ましくは２ｇ／１０分以上、より好ましくは３ｇ／１０分以上であり、また、通常５０ｇ／１０分以下、好ましくは３０ｇ／１０分以下、より好ましくは２０ｇ／１０分以下である。ＭＦＲを高くすることで押出が容易となる傾向にあり、ＭＦＲを低くすることで柔らかくなりすぎず垂れなどが起こりにくく成形性が高まる。
【０１３１】
ここでα−オレフィンとしては、炭素数４〜４０のα−オレフィンが好ましい。中でも、α−オレフィンの中でも、炭素数が通常４以上、好ましくは６以上であり、通常１２以下、好ましくは１０以下のものが望ましい。その例を挙げると、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−へプテン、４−メチルペンテン−１、４−メチルヘキセン−１、４，４−ジメチルペンテン−１等が挙げられる。なお、α−オレフィンは１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１３２】
α−オレフィンとエチレンとの比率は、α−オレフィンを通常２重量％以上、好ましくは５重量％以上、より好ましくは１０重量％以上、また、通常６０重量％以下、好ましくは５０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下とし、エチレンを通常４０重量％以上、好ましくは５０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上、また、通常９８重量％以下、好ましくは９５重量％以下、より好ましくは９０重量％以下とすることが望ましい。
【０１３３】
成分Ａと成分Ｂとの配合割合（成分Ａ／成分Ｂ）は、重量比で、通常５０／５０以上、好ましくは５５／４５以上、より好ましくは６０／４０以上であり、また、通常９９／１以下、好ましくは９０／１０以下、より好ましくは８５／１５以下である。成分Ｂの配合量を多くすることで透明性やヒートシール性が高まる傾向にあり、成分Ｂの配合量を少なくすることでフィルムの作業性が高まる傾向にある。
【０１３４】
成分Ａと成分Ｂを配合して生成される封止材用樹脂組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、通常２ｇ／１０分以上、好ましくは３ｇ／１０分以上であり、通常５０ｇ／１０分以下、好ましくは４０ｇ／１０分以下である。なおＭＦＲの測定と評価は、ＪＩＳ  Ｋ７２１０（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）に準拠する方法によって実施することができる。
【０１３５】
封止材用樹脂組成物の融点は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは５５℃以上であり、また、通常３００℃以下、好ましくは２５０℃以下、さらに好ましくは２００℃以下である。融点を高くすることで太陽電池１０の使用時に融解・劣化する可能性を低減できる。
【０１３６】
封止材用樹脂組成物の密度は、０．８０ｇ／ｃｍ３以上が好ましく、０．８５ｇ／ｃｍ３以上がより好ましく、また、０．９８ｇ／ｃｍ３以下が好ましく、０．９５ｇ／ｃｍ３以下がより好ましく、０．９４ｇ／ｃｍ３以下がさらに好ましい。なお、密度の測定と評価は、ＪＩＳ  Ｋ７１１２に準拠する方法によって実施することができる。
【０１３７】
さらに、エチレン・α−オレフィン共重合体を用いた封止材１０５において、前記プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体を用いた場合と同様に、カップリング剤を用いることが可能である。
【０１３８】
上述した封止材１０５は、材料由来の分解ガスを発生することがないため、光電変換素子１１への悪影響がなく、良好な耐熱性、機械強度、柔軟性（光電変換素子封止性）および透明性を有する。また、材料の架橋工程を必要としないため、シート成形時および太陽電池１０の製造時間が大きく短縮できるとともに、使用後の太陽電池１０のリサイクルも容易となる。
【０１３９】
なお、封止材１０５は１種の材料で形成されていてもよく、２種以上の材料で形成されていても良い。また、封止材１０５は単層フィルムにより形成されていても良いが、２層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
【０１４０】
封止材１０５の厚みは、通常２μｍ以上、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上であり、また、通常５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下である。厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まりまた光線透過率が高まる傾向にある。
【０１４１】
封止材１０５を設ける位置に制限は無いが、通常は光電変換素子１１を挟み込むように設ける。光電変換素子１１を確実に保護するためである。本実施形態では、光電変換素子１１の正面及び背面にそれぞれ封止材１０５及び封止材１０６を設けるようにしている。
【０１４２】
［光電変換素子１１］
光電変換素子１１は、光を受けて発電する素子である。光電変換素子１１の種類に制限はなく、例えば薄膜多結晶シリコン系光電変換素子、アモルファスシリコン系光電変換素子、化合物半導体系光電変換素子、有機光電変換素子などを用いることができる。
【０１４３】
しかし、薄膜多結晶シリコン系光電変換素子は間接光学遷移を利用したタイプの光電変換素子である。このため、薄膜多結晶シリコン系光電変換素子では基板又は表面に凸凹構造を形成する等、十分な光閉じ込め構造を設けて光吸収を増加させることが要求される。さらに、薄膜多結晶シリコン系光電変換素子においては、例えば並板ガラス、高分子薄膜等の低コストの基板上への薄膜成長を可能とするためには、高品質薄膜作製プロセスを低温化させることも要求される。このため、薄膜多結晶シリコン系光電変換素子はコスト面等において実用化に向けて改善の余地がある。
【０１４４】
一方、アモルファスシリコン系光電変換素子は、結晶シリコンにおける間接光学遷移が構造乱れのために直接遷移となったものであり、可視域での光学吸収係数が大きく、厚さ１μｍ程度の薄膜でも太陽光を十分に吸収できる長所を有する。このため、光電変換素子１１としてアモルファスシリコン系光電変換素子を用いれば、軽量の太陽電池パネルを実現することができる。また、アモルファスシリコンは非結晶質の材料であるため、スラットの変形にも耐性を有する。
【０１４５】
しかし、アモルファスシリコン系光電変換素子は光吸収により発生した電子、正孔等のキャリアの移動度が構造乱れのために低い。また、シリコンの未結合手はキャリアの再結合中心となるが、アモルファスシリコン系光電変換素子では未結合手欠陥の密度が高いため、キャリアの寿命が短い。さらに、アモルファスシリコン系光電変換素子は長期間の光照射により劣化する可能性がある。具体的には、アモルファスシリコン系光電変換素子は光照射により前記欠陥の密度がさらに増加する現象（即ち、光劣化現象）を示すため、初期光電変換効率が１０％程度と単結晶シリコン太陽電池の効率を下回るとともに、光照射により（飽和はするものの）光電変換効率が８％程度まで低下する傾向がある。
【０１４６】
そこで、本実施形態の太陽電池１０においては、この光電変換素子１１として化合物半導体系光電変換素子又は有機光電変換素子を用いることが好ましい。さらに、化合物半導体系光電変換素子のうちでも、例えばＳ、Ｓｅ、Ｔｅなどカルコゲン元素を含むカルコゲナイド系光電変換素子が好ましく、なかでもI−III−VI２族半導体系（カルコパイライト系）光電変換素子が好ましく、特にＩ族元素としてＣｕを用いたＣｕ−III−VI２族半導体系光電変換素子が、Ｓｉ結晶型太陽電池より理論的に高い光電変換効率を有し好ましい。
【０１４７】
〔Ｃｕ−III−VI２族半導体系光電変換素子〕
Ｃｕ−III−VI２族半導体系光電変換素子は、構成材料としてＣｕ−III−VI２族半導体を有する光電変換素子をいう。Ｃｕ−III−VI２族半導体とは、ＣｕとIII族元素とVI族元素が１：１：２の割合で含まれる化合物からなる半導体を言い、例えばＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＧａＳｅ２、Ｃｕ（Ｉｎ１−ｘＧａｘ）Ｓｅ２、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＧａＳ２、Ｃｕ（Ｉｎ１−ｘＧａｘ）Ｓ２、ＣｕＩｎＴｅ２、ＣｕＧａＴｅ２、Ｃｕ（Ｉｎ１−ｘＧａｘ）Ｔｅ２が挙げられる。これらの２種以上の混合物であってもよい。中でも特に、ＣＩＳ系光電変換素子及びＣＩＧＳ系光電変換素子が好ましい。
【０１４８】
ＣＩＳ系光電変換素子とは、構成材料としてＣＩＳ系半導体を有する光電変換素子をいい、ＣＩＳ系半導体とは、ＣｕＩｎ（Ｓｅ１−ｙＳｙ）２のことをいう。なお、ｙは０以上１以下の数を表す。すなわち、ＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＩｎＳ２、又はこれらが混合状態にあるもののことをいう。Ｓｅに代えてＳを用いると安全性が高まり好ましい。
また、ＣＩＧＳ系光電変換素子とは、構成材料としてＣＩＧＳ系半導体を有する光電変換素子をいう。ここでＣＩＧＳ系半導体とは、Ｃｕ（Ｉｎ１−ｘＧａｘ）（Ｓｅ１−ｙＳｙ）２のことをいう。なお、ｘは０より大きく１未満の数を、ｙは０以上１以下の数をそれぞれ表す。またＣｕ（Ｉｎ１−ｘＧａｘ）Ｓｅ２は、通常、ＣｕＩｎＳｅ２とＣｕＧａＳｅ２との混晶となっている。尚、ｘの範囲は、通常は０より大きく、好ましくは０．０５より大きく、より好ましくは０．１より大きく、また、通常０．８未満、好ましくは０．５未満、より好ましくは０．４未満である。
【０１４９】
前記のＣｕ−III−VI２族半導体は通常はｐ型半導体として機能する。ここでｐ型及びｎ型の半導体について説明する。半導体においては、電荷を輸送するキャリアは電子と正孔の２種類存在し、その密度の大きいほうが多数キャリアと呼ばれる。多数キャリアは、通常は半導体の種類やドーピング状態によって決定される。また、半導体のタイプとしては、多数キャリアが、電子であるものはｎ型、正孔であるものはｐ型、つり合っているものはｉ型と呼ばれる。
ただし、ｐ型、ｎ型は半導体の種類により絶対的に決まるものではない。例えば、同じ型の半導体を組み合わせても、そのエネルギー準位（ＨＯＭＯ準位、ＬＵＭＯ準位、フェルミ準位）やドーピング状態の関係で、一方がｐ型、もう一方がｎ型として動作することもある。
【０１５０】
半導体が示す半導体特性の程度は、キャリア移動度の値では、通常１０−７ｃｍ２／Ｖｓ以上、好ましくは１０−５ｃｍ２／Ｖｓ以上である。電気伝導度はキャリア移動度×キャリア密度で定義されるため、ある程度の大きさのキャリア移動度を有する材料であれば、例えば熱、ドーピング、電極からの注入などによりキャリアが当該材料内に存在すれば、その材料は電荷を輸送することができるのである。なお、半導体のキャリア移動度は大きいほど望ましい。
【０１５１】
前記のＣｕ−III−VI２族半導体は、通常、光電変換素子１１を構成する層のうちの少なくとも１つに含有され、光電変換素子１１は当該半導体を含有する層で光を吸収して電気が発生するようになっている。具体的な光電変換素子１１の構成を以下に例を挙げて説明する。ただし、本発明に係る光電変換素子１１は以下に説明する例に限定されるものではない。
【０１５２】
例えば、Ｃｕ−III−VI２族半導体系光電変換素子は、少なくとも、一対の電極間に光吸収層とバッファ層とを備えて構成される。このような構成の光電変換素子では、光吸収層において光が吸収されて電気が発生し、発生した電気が電極から取り出されるようになっている。
【０１５３】
・電極
電極は、導電性を有する任意の材料により形成することが可能である。電極の材料の例を挙げると、白金、金、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム等の金属あるいはそれらの合金；酸化インジウムや酸化錫等の金属酸化物、あるいはその合金（ＩＴＯ）；ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子；前記導電性高分子に、塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、ＦｅＣｌ３等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウム、カリウム等の金属原子などのドーパントを含有させたもの；金属粒子、カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ等の導電性粒子をポリマーバインダー等のマトリクスに分散した導電性の複合材料などが挙げられる。なお、電極の材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１５４】
また、光電変換素子１１において、電極は少なくとも一対（２個）設けられる。この際、一対の電極のうち、少なくとも受光面側の電極は、発電のために光を透過させるため透明であるようにすることが好ましい。但し、発電層の面積に比べて電極の面積が小さいなど、電極が透明でなくても発電性能に著しく悪影響を与えない場合は必ずしも透明でなくてもよい。透明な電極の材料を挙げると、例えば、ＩＴＯ、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の酸化物；金属薄膜などが挙げられる。また、この際、光の透過率の具体的範囲に制限は無いが、光電変換素子１１の発電効率を考慮すると、８０％以上が好ましい。なお、光の透過率は、通常の分光光度計で測定可能できる。
【０１５５】
電極は、光吸収により生じた正孔及び電子を捕集する機能を有するものである。したがって、電極には、正孔及び電子を捕集するのに適した電極材料を用いることが好ましい。正孔の捕集に適した電極の材料を挙げると、例えば、Ａｕ、ＩＴＯ等の高い仕事関数を有する材料が挙げられる。一方、電子の捕集に適した電極の材料を挙げると、例えば、Ａｌのような低い仕事関数を有する材料が挙げられる。
【０１５６】
なお、電極の形成方法に制限はない。例えば、真空蒸着、スパッタ等のドライプロセスにより形成することができる。また、例えば、導電性インク等を用いたウェットプロセスにより形成することもできる。この際、導電性インクとしては任意のものを使用することができ、例えば、導電性高分子、金属粒子分散液等を用いることができる。
さらに、電極は２層以上積層してもよく、表面処理による特性（電気特性やぬれ特性等）を改良してもよい。
【０１５７】
・光吸収層
光吸収層は、上述したＣｕ−III−VI２族半導体を含有する層である。通常、Ｃｕ−III−VI２族半導体はｐ型半導体として機能するため、後述するバッファ層をｎ型半導体で形成することにより、光を吸収して電気を発生させることが可能となっている。なお、Ｃｕ−III−VI２族半導体はそれぞれ１種で形成してもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。また、ＣＩＳ系半導体とＣＩＧＳ系半導体とを組み合わせても良い。
【０１５８】
通常は光吸収層はＣｕ−III−VI２族半導体のみにより形成するが、本発明の効果を著しく損なわない限り、その他の成分を含有していても良い。例えば、Ａｇ等の添加剤などが挙げられる。なお、その他の成分は１種を含んでいてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で含んでいても良い。
【０１５９】
光吸収層の形成方法に制限は無い。例えば、真空蒸着、スパッタ等により形成することができる。
さらに、光吸収層は通常１層のみを形成するが、２層以上積層してもよい。
【０１６０】
・バッファ層
バッファ層は、光吸収層と接するように積層される層であり、光吸収層が有する半導体がｐ型であればｎ型半導体により形成され、光吸収層が有する半導体がｎ型であればｐ型半導体により形成される。通常、Ｃｕ−III−VI２族半導体はｐ型半導体であるので、Ｃｕ−III−VI２族半導体系光電変換素子においてバッファ層はｎ型半導体により形成される。
【０１６１】
バッファ層を形成する半導体の具体例を挙げると、ＣｄＳ、Ｚｎ１−ｘＭｇｘＯ（０＜ｘ＜０．８）、ＺｎＳ（Ｏ，ＯＨ）、ＩｎＳなどが挙げられる。また、前述のＣｕＩｎＳ２は作製条件により化学量論比からずれた組成とすることでｎ型半導体層としても形成可能であるため、これをバッファ層としてもよい。なお、バッファ層を形成する半導体は、１種でもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１６２】
バッファ層の形成方法に制限は無い。例えば、真空蒸着、スパッタ等により形成することができる。
さらに、バッファ層は通常１層のみを形成するが、２層以上積層してもよい。
【０１６３】
〔有機光電変換素子〕
有機光電変換素子とは、構成材料として有機半導体を有する光電変換素子をいう。ここで有機半導体とは、例えば、ナフタレン（或いはペリレン）テトラカルボン酸ジイミド、フラーレン（Ｃ６０）およびその誘導体等が挙げられる。
また、例えば、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリチエニレンビニレン、ポリアセチレン、ポリアニリン等の共役高分子；アルキル置換されたオリゴチオフェン等の高分子半導体も挙げられる。これらは、有機溶媒に可溶な半導体であり、有機光電変換素子の製造プロセスにおいて塗布法を使用できるため、好ましい。
さらに、例えば、ナフタセン、ペンタセン、ピレン、フラーレン等の縮合芳香族炭化水素；α−セキシチオフェン等のチオフェン環を４個以上含むオリゴチオフェン類；チオフェン環、ベンゼン環、フルオレン環、ナフタレン環、アントラセン環、チアゾール環、チアジアゾール環、ベンゾチアゾール環を合計４個以上連結したもの；ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等の、芳香族カルボン酸無水物やそのイミド化物；銅フタロシアニン、パーフルオロ銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物、テトラベンゾポルフィリン等のポルフィリン化合物及びその金属塩等の大環状化合物なども挙げられる。
その他、国際公開第２００７／１２６１０２号パンフレットに記載のものも使用できる。
【０１６４】
有機半導体は種類や使用状態に応じてｐ型、ｎ型、ｉ型のいずれかとして機能する。
また、有機半導体が示す半導体特性の程度は、Ｃｕ−III−VI２族半導体と同じ程度であることが好ましい。
【０１６５】
前記の有機半導体は、通常、光電変換素子１１を構成する層のうちの少なくとも１つに含有され、光電変換素子１１は当該半導体を含有する層で光を吸収して電気が発生するようになっている。具体的な光電変換素子１１の構成を以下に例を挙げて説明する。ただし、光電変換素子１１は以下に説明する例に限定されるものではない。
【０１６６】
例えば、有機光電変換素子は、少なくとも、一対の電極間に活性層を備えて構成される。このような構成の光電変換素子では、活性層において光が吸収されて電気が発生し、発生した電気が電極から取り出されるようになっている。
【０１６７】
・電極
有機光電変換素子においても、電極はＣｕ−III−VI２族半導体系光電変換素子と同様である。
【０１６８】
・活性層
活性層は、半導体を含有する層であり、光を吸収して電荷を分離する層である。この活性層は、単層の膜のみによって構成されていてもよく、２以上の積層膜によって構成されていても良い。有機光電変換素子においては、前記の半導体のうち少なくとも１種、好ましくは全てとして有機半導体を用いる。
【０１６９】
少なくともｐ型の半導体及びｎ型の半導体が含有されていれば、活性層の具体的な構成は任意である。例えば、ｎ型の半導体とｐ型の半導体とを別々の膜に含有させるようにしても良く、ｎ型の半導体とｐ型の半導体とを同じ膜に含有させても良い。また、ｎ型の半導体及びｐ型の半導体は、それぞれ、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１７０】
さらに、有機半導体は、通常、粒子状、ファイバー状等の凝集状態で存在する。この際、半導体の粒径は、通常２ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上、また、通常１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。有機光電変換素子においてはこのような小粒径の粒子を活性層内で良好に分散させることが可能であり、特に、国際公開第２００７／１２６１０２号パンフレット等に記載されたように、潜在顔料を用いて製造した有機光電変換素子においては特に良好に分散させることが可能である。
【０１７１】
潜在顔料とは、顔料の化学構造の異なる前駆体のことをいう。潜在顔料に対して例えば加熱や光照射等の外的な刺激を与えることにより、潜在顔料の化学構造は変化し、顔料に変換されるものである。
また、潜在顔料は、成膜性に優れるものが好ましい。成膜性が良好でない顔料であっても、潜在顔料の状態で成膜してから顔料に変換することにより、成膜時のコストを抑制することができるからである。特に、塗布プロセスを適用できるようにするためには、当該潜在顔料自体が液状で塗布可能であるか、当該潜在顔料が何らかの溶媒に対して溶解性が高く溶液として塗布可能であることが好ましい。溶解性の好適な範囲を挙げると、潜在顔料の溶媒に対する溶解性は、通常０．１重量％以上、好ましくは０．５重量％以上、より好ましくは１重量％以上である。
さらに、潜在顔料は、容易に顔料に変換できることが好ましい。潜在顔料から顔料への変換工程において、どのような外的な刺激を潜在顔料に与えるかは任意であるが、通常は、熱処理、光照射などを行なう。
また、潜在顔料は、変換工程を経て、高い収率で顔料に変換されることが好ましい。この際、潜在顔料から変換して得られる顔料の収率は有機光電変換素子の性能を著しく損なわない限り任意である。収率の好適な範囲を挙げると、潜在顔料から得られる顔料の収率は高いほど好ましく、通常９０％以上、好ましくは９５％以上、より好ましくは９９％以上である。
潜在顔料を変換して得られる有機半導体は、一般的な溶媒への溶解度は小さい化合物である。ここで、一般的な溶媒への溶解度が小さいとは、例えば、トルエンに対する溶解度が、通常１％以下、好ましくは０．１％以下であることをいう。
【０１７２】
活性層においては、ｐ型半導体とｎ型半導体とが相分離して、活性層が相分離構造を有していることが好ましい。活性層が相分離構造を有している場合には、光照射によりキャリア分離が起こり、正孔と電子とが生じた後で、それらが再結合することなく電極にたどりつく確率を高くすることが期待できるからである。このような相分離構造は、半導体として有機半導体と無機半導体とを組み合わせて用いた場合に好適に実現できる。
【０１７３】
なお、相分離構造とは、相を構成する材料（例えば、半導体等）が分子レベルで均一に混合しておらず、それぞれの材料が凝集状態をとっている構造であり、その凝集状態の間に界面を有するものである。この相分離構造は、光学顕微鏡、あるいは電子顕微鏡、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等の局所的な構造を調べる手法で観察したり、Ｘ線回折で、凝集部分に由来する回折を観察したりして確認することができる。
【０１７４】
活性層の具体的な構成は、その有機光電変換素子のタイプにより様々である。活性層の構成の例を挙げると、バルクヘテロ接合型、積層型（ヘテロｐｎ接合型）、ショットキー型などが挙げられる。
【０１７５】
バルクヘテロ接合型は、単一の活性層内に、ｐ型の半導体とｎ型の半導体とを含んで構成されている。そして、ｐ型の半導体とｎ型の半導体とが相分離した相分離構造となっていて、当該相の界面でキャリア分離が起こり、各相において正電荷（正孔）と負電荷（電子）とが分離、輸送されるものである。
バルクヘテロ接合型の活性層において、その相分離構造は、光吸収過程、励起子の拡散過程、励起子の解離（キャリア分離）過程、キャリア輸送過程などに対する影響がある。したがって、相分離構造を最適化することにより、良好な光電変換効率を実現することができるものと考えられる。
【０１７６】
積層型（ヘテロｐｎ接合型）は、活性層が２以上の膜から構成されていて、少なくとも一つの膜がｐ型の半導体を含有して形成され、他の膜がｎ型の半導体を含有して形成されているものである。そして、当該ｐ型の半導体を含有する膜とｎ型の半導体を含有する膜との境界にはｐ型の半導体とｎ型の半導体との相界面が形成されて、当該相界面でキャリア分離が起こるようになっている。
【０１７７】
また、バルクヘテロ接合型と積層型とを組み合わせることも可能である。例えば、活性層を２以上の膜から構成すると共に、それらの膜の少なくとも一つにｐ型及びｎ型の両方の半導体を含有させるとともに、ｐ型の半導体とｎ型の半導体とが相分離するように構成するのである。この場合、積層した膜間に形成される相界面、及び、ｐ型及びｎ型の両方の半導体を含有した膜内におけるｐ型の半導体とｎ型の半導体との相界面の両方でキャリア分離が生じるようになっている。或いは、この場合、例えば積層した膜間において一方のキャリアをブロックして、電気取り出し効率を向上させることも期待されている。
【０１７８】
ショットキー型は、電極近傍にショットキー障壁が形成され、この部分の内部電場でキャリア分離を行なうものである。電極としてショットキー障壁を形成するものを用いればその活性層の構成に制限は無い。ショットキー型における活性層の具体的な構成は、前記のバルクヘテロ接合型、積層型及び両者を組み合わせた型のいずれを採用することも可能であり、特に高い特性（例えば、変換効率など）が期待できる。
【０１７９】
なお有機光電変換素子においては、活性層に少なくとも１種の有機半導体を用いるが、この他に無機物質を含んでいてもよい（以下、これをハイブリッド型と称する）。
ハイブリッド型は、活性層が無機物質及び有機物質を共に含有して形成されるものである。この際、少なくとも１種の有機半導体を含有する以外は、ハイブリッド型の活性層が含有する無機物質及び有機物質は半導体特性を有していないものでもよいが、半導体特性を有しているもの（即ち、無機半導体及び有機半導体）を使用することが好ましい。例えば、ハイブリッド型に用いる有機半導体としてはペリレン顔料、キナクリドン顔料、フタロシアニン顔料、ポルフィリン顔料等が挙げられ、無機半導体としてはチタニア、酸化亜鉛等が挙げられる。
【０１８０】
ハイブリッド型の活性層の層構成の具体例を挙げると、バルクヘテロ接合型の活性層において、ｐ型及びｎ型の半導体の一方として無機物質を使用すると共に他方として有機物質を使用した場合、ｐ型及びｎ型の半導体の一方又は両方として無機物質及び有機物質を使用した場合などが挙げられる。これにより、活性層は、無機半導体と有機半導体との混合膜として構成され、有機光電変換素子の高効率化が期待できる。
【０１８１】
〔その他の事項〕
・その他の層
上記の例に示したＣｕ−III−VI２族半導体系光電変換素子、並びに有機光電変換素子は、上述した電極、光吸収層、バッファ層及び活性層以外にその他の層を備えていても良い。なお、その他の層を形成する位置は光電変換素子１１の発電を阻害しない限り任意である。そのような層の例を挙げると、電極界面層が挙げられる。
【０１８２】
電極界面層は、光吸収層、バッファ層又は活性層と電極との間に、電気特性の改良のために設けられる層である。通常は、正孔を捕集する電極と光吸収層、バッファ層又は活性層との間には電子をブロックして正孔のみ伝導する層（ｐ型半導体層）を形成し、電子を捕集する電極と光吸収層、バッファ層又は活性層との間には正孔をブロックして電子のみ伝導する層（ｎ型半導体層）を形成する。
【０１８３】
ｐ型半導体層の材料（ｐ型半導体）としては、生成した正孔を効率よく正極へ輸送できるものが好ましい。そのためには、ｐ型半導体は、正孔移動度が高いこと、導電率が高いこと、正極との間の正孔注入障壁が小さいこと、光吸収層、バッファ層又は活性層からｐ型半導体層への正孔注入障壁が小さいこと、などの性質を有することが好ましい。
さらに、ｐ型半導体層を通して光吸収層又は活性層に光を取り込む場合には、ｐ型半導体として透明な材料を用いることが好ましい。通常は光のうちでも可視光を光吸収層又は活性層に取り込むことになるため、透明なｐ型半導体としては、当該ｐ型半導体層を透過する可視光の透過率が、通常６０％以上、中でも８０％以上となるものを用いることが好ましい。これを実現するためには、可視光の吸収のない材料を用いるか、吸収があっても前記透過率を満たす程度に薄い薄膜としてｐ型半導体層を形成すればよい。
さらに、光電変換素子１１の製造コストの抑制、大面積化などを実現するためには、ｐ型半導体として有機半導体を用い、ｐ型半導体層をｐ型有機半導体層として形成することが好ましい。
【０１８４】
このような観点から、ｐ型半導体の好適な例を挙げると、ポルフィリン化合物又はフタロシアニン化合物が挙げられる。これらの化合物は、中心金属を有していてもよいし、無金属のものでもよい。その具体例を挙げると、２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン、銅（II）フタロシアニン、亜鉛（II）フタロシアニン、チタンフタロシアニンオキシド、銅（II）４，４’，４''，４'''−テトラアザ−２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン等のフタロシアニン化合物；テトラベンゾポルフィリン、テトラベンゾ銅ポルフィリン、テトラベンゾ亜鉛ポルフィリン等のポルフィリン化合物；などが挙げられる。
【０１８５】
また、ポルフィリン化合物及びフタロシアニン化合物以外の好ましいｐ型半導体の例としては、正孔輸送性高分子にドーパントを混合した系が挙げられる。この場合、正孔輸送性高分子の例としては、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロールなどが挙げられる。一方、ドーパントの例としては、ヨウ素；ポリ（スチレンスルホン酸）、カンファースルホン酸等の酸；ＰＦ５、ＡｓＦ５、ＦｅＣｌ３等のルイス酸；などが挙げられる。なお、ｐ型半導体は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、ここで例示した半導体は、光吸収層、バッファ層又は活性層に含有させることも可能である。
【０１８６】
ｐ型半導体層の厚みに制限はないが、例えば有機光電変換素子では、通常３ｎｍ以上、中でも１０ｎｍ以上、また、通常２００ｎｍ以下、中でも１００ｎｍ以下とすることが好ましい。ｐ型半導体層を厚くすることで膜の均一性が高まる傾向にあり、ｐ型半導体層を薄くすることで透過率が向上しまた直列抵抗が低下する傾向にある。
また、例えばＣｕ−III−VI２族半導体系光電変換素子では、通常０．５μｍ以上、中でも１μｍ以上、また、通常１０μｍ以下、中でも５μｍ以下とすることが好ましい。ｐ型半導体層を薄くすると発電効率が低下する傾向にあり、厚くすること曲げた時に亀裂が入りやすくなったり、Ｍｏ層と乖離が生じ易くなる。
【０１８７】
一方、ｎ型半導体層に求められる役割は、光吸収層又は活性層から分離された正孔をブロックし、電子のみを負極に輸送するものである。ｎ型半導体層の材料（ｎ型半導体）としては、生成した電子を効率よく負極へ輸送できるものが好ましい。そのためには、ｎ型半導体は、電子移動度が高いこと、導電率が高いこと、負極との間の電子注入障壁が小さいこと、光吸収層、バッファ層又は活性層からｎ型半導体への電子注入壁が小さいこと、などの性質を有することが好ましい。
さらに、ｎ型半導体層を通して光吸収層又は活性層に光を取り込む場合には、ｎ型半導体として透明な材料を用いることが好ましい。通常は光のうちでも可視光を光吸収層又は活性層に取り込むことになるため、透明なｎ型半導体としては、当該ｎ型半導体層を透過する可視光の透過率が、通常６０％以上、中でも８０％以上となるものを用いることが好ましい。これを実現するためには、可視光の吸収のない材料を用いるか、吸収があっても前記透過率を満たす程度に薄い薄膜としてｎ型半導体層を形成すればよい。
また、ｎ型半導体層に求められる役割は、光吸収層又は活性層で光を吸収して生成する励起子（エキシトン）が負極により消光されるのを防ぐことにもある。そのためには、電子供与体及び電子受容体が有する光学的ギャップより大きい光学的ギャップを、ｎ型半導体が有することが好ましい。
【０１８８】
このような観点から、ｎ型半導体の好適な例を挙げると、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体等の電子輸送性を示す有機化合物；ＴｉＯ２等の無機半導体などが挙げられる。なお、ｎ型半導体は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、ここで例示した半導体は、光吸収層、バッファ層又は活性層に含有させることも可能である。
【０１８９】
ｎ型半導体層の厚みに制限はないが、例えば有機光電変換素子では、通常２ｎｍ以上、中でも５ｎｍ以上、また、通常２００ｎｍ以下、中でも１００ｎｍ以下とすることが好ましい。ｎ型半導体層をこのような範囲の厚みに形成することにより、正極より入射した光が光吸収層又は活性層で吸収されずに透過した場合、負極で反射されて再び光吸収層又は活性層に戻ることによる光干渉効果を活用することが可能である。
【０１９０】
・光電変換素子同士の接続
光電変換素子１１は、太陽電池１０の１個あたり１個だけを設けてもよいが、通常は２個以上の光電変換素子１１を設ける。具体的な光電変換素子１１の個数は任意に設定すればよい。光電変換素子１１を複数設ける場合、光電変換素子１１はアレイ状に並べて設けられていることが多い。
【０１９１】
光電変換素子１１を複数設ける場合、通常は、光電変換素子１１同士は電気的に接続され、接続された一群の光電変換素子１１から生じた電気を端子（図示せず）から取り出すようになっていて、この際、電圧を高めるため通常は光電変換素子は直列に接続される。
【０１９２】
このように光電変換素子１１同士を接続する場合には、光電変換素子１１間の距離は小さいことが好ましく、ひいては、光電変換素子１１と光電変換素子１１との間の隙間は狭いことが好ましい。光電変換素子１１の受光面積を広くして受光量を増加させ、太陽電池１０の発電量を増加させるためである。
【０１９３】
［封止材１０６］
封止材１０６は、上述した封止材１０５と同様のフィルムであり、配設位置が異なる他は封止材１０６と同様のものを同様に用いることができる。
また、光電変換素子１１よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。
【０１９４】
［ゲッター材フィルム１０７］
ゲッター材フィルム１０７は、上述したゲッター材フィルム１０４と同様のフィルムであり、配設位置が異なる他はゲッター材フィルム１０４と同様のものを同様に必要に応じて用いることができる。
また、光電変換素子１１よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。また使用する水分あるいは酸素吸収剤をゲッター材フィルム１０４よりも多く含有するフィルムを用いることも可能となる。このような吸収剤としては、水分吸収剤としてＣａＯ、ＢａＯ、Ｚｒ−Ａｌ−ＢａＯ、酸素の吸収剤として活性炭、モレキュラーシーブなどが挙げられる。
【０１９５】
［ガスバリアフィルム１０８］
ガスバリアフィルム１０８は、上述したガスバリアフィルム１０３と同様のフィルムであり、配設位置が異なる他はガスバリアフィルム１０８と同様のものを同様に必要に応じて用いることができる。
また、光電変換素子１１よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。
【０１９６】
［バックシート１０９］
バックシート１０９は、上述した耐候性保護フィルム１０１と同様のフィルムであり、配設位置が異なる他は耐候性保護フィルム１０１と同様のものを同様に用いることができる。また、このバックシート１０９が水及び酸素を透過させ難いものであれば、バックシート１０９をガスバリア層として機能させることも可能である。
また、光電変換素子１１よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。このため、バックシート１０９としては、以下に説明するもの（ｉ）〜（iv）を用いることが特に好ましい。
【０１９７】
（ｉ）バックシート１０９としては、強度に優れ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性に優れた各種の樹脂のフィルムないしシートを使用することができる。例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリルースチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリルーブタジエンースチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂、その他等の各種の樹脂のシートを使用することができる。これらの樹脂のシートの中でも、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂のシートを使用することが好ましい。なお、これらは１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０１９８】
（ii）バックシート１０９としては、金属薄膜を用いることもできる。例えば、腐蝕防止したアルミニウム金属箔、ステンレス製薄膜などが挙げられる。なお、前記の金属は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１９９】
（iii）バックシート１０９としては、例えばアルミ箔の両面にフッ素系樹脂フイルムを接着した防水性の高いシートを用いても良い。フッ素系樹脂としては、例えば、一弗化エチレン（商品名：テドラー，デュポン社製）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）、フッ化ビニリデン系樹脂（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）等が挙げられる。なお、フッ素系樹脂は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０２００】
（iv）バックシート１０９としては、例えば、基材フィルムの片面あるは両面に、無機酸化物の蒸着膜を設け、更に、上記の無機酸化物の蒸着膜を設けた基材フィルムの両面に、耐熱性のポリプロピレン系樹脂フィルムを積層したものを用いてもよい。なお、通常は、基材フィルムにポリプロピレン系樹脂フィルムを積層する場合には、ラミネート用接着剤で張り合わせることで積層する。無機酸化物の蒸着膜を設けることで、水分、酸素等の侵入を防止する防湿性に優れたバックシート１０９として使用できる。
【０２０１】
・基材フィルム
基材フィルムとしては、基本的には、無機酸化物の蒸着膜等との密接着性に優れ、強度に優れ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性に優れた各種の樹脂のフィルムを使用することができる。例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリルースチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリルーブタジエンースチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂、その他等の各種の樹脂のフィルムを使用することができる。中でも、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、または、ポリエステル系樹脂のフィルムを使用することが好ましい。
【０２０２】
上記のような各種の樹脂のフィルムのなかでも、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化ビニリデン系樹脂（ＰＶＤＦ）、または、フッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）等のフッ素系樹脂のフィルムを使用することがより好ましい。更に、このフッ素系樹脂のフィルムの中でも、特に、ポリフッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）；テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）からなるフッ素系樹脂のフィルムが、強度等の観点から特に好ましい。なお、前記樹脂は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０２０３】
また、上記のような各種の樹脂のフィルムのなかでも、シクロペンタジエン及びその誘導体、シクロヘキサジエン及びその誘導体等の環状ポリオレフィン系樹脂のフィルムを使用することもより好ましい。
【０２０４】
基材フィルムの膜厚としては、通常１２μｍ以上、好ましくは２０μｍ以上であり、また、通常３００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下である。
【０２０５】
・無機酸化物の蒸着膜
無機酸化物の蒸着膜としては、基本的に金属の酸化物を蒸着した薄膜であれば使用可能である。例えば、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、の酸化物の蒸着膜を使用することができる。この際、酸化ケイ素としては例えばＳｉＯｘ（ｘ＝１．０〜２．０）を用いることができ、酸化アルミニウムとしては例えばＡｌＯｘ（ｘ＝０．５〜１．５）を用いることができる。
なお、使用する金属及び無機酸化物の種類は１種でもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０２０６】
無機酸化物の蒸着膜の膜厚としては、通常５０Å以上、好ましくは１００Å以上であり、また、通常４０００Å以下、好ましくは１０００Å以下である。
【０２０７】
蒸着膜の作製方法としては、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＣＶＤ法）等を用いることができる。具体例を挙げると、基材フィルムの一方の面に、有機珪素化合物等の蒸着用モノマーガスを原料とし、キャリヤーガスとして、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを使用し、更に、酸素供給ガスとして、酸素ガス等を使用し、低温プラズマ発生装置等を利用する低温プラズマ化学気相成長法を用いて酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
【０２０８】
・ポリプロピレン系樹脂フィルム
ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレンの単独重合体；プロピレンと他のモノマー（例えばα−オレフィン等）との共重合体を使用することができる。また、ポリプロピレン系樹脂としては、アイソタクチック重合体を用いることもできる。
【０２０９】
ポリプロピレン系樹脂の融点は通常１６４℃〜１７０℃であり、比重は通常０．９０〜０．９１であり、分子量は通常１０万〜２０万である。
ポリプロピレン系樹脂は、その結晶性により性質が大きく支配されるが、アイソタクチックの高いポリマーは、引っ張り強さ、衝撃強度に優れ、耐熱性、耐屈曲疲労強度を良好であり、かつ、加工性は極めて良好なものである。
【０２１０】
・接着剤
基材フィルムにポリプロピレン系樹脂フィルムを積層する場合には、通常はラミネート用接着剤を用いる。これにより、基材フィルムとポリプロピレン系樹脂フィルムとはラミネート用接着剤層を介して積層されることになる。
ラミネート用接着剤層を構成する接着剤としては、例えば、ポリ酢酸ビニル系接着剤、ポリアクリル酸エステル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エチレン共重合体系接着剤、セルロース系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリイミド系接着剤、アミノ樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリウレタン系接着剤、反応型（メタ）アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤等が挙げられる。なお、接着剤は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０２１１】
上記の接着剤の組成系は、水性型、溶液型、エマルジョン型、分散型等のいずれの組成物形態でもよい。また、その性状は、フィルム・シート状、粉末状、固形状等のいずれの形態でもよい。さらに、接着機構については、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれの形態でもよいものである。
上記の接着剤は、例えば、ロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、その他等のコート法、あるいは、印刷法等によって施すことができる。そのコーティング量としては、乾燥状態で０．１ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２が望ましい。
【０２１２】
［シール材１１０］
シール材１１０は、上述した耐候性保護フィルム１０１、紫外線カットフィルム１０２、ガスバリアフィルム１０３、ゲッター材フィルム１０４、封止材１０５、封止材１０６、ゲッター材フィルム１０７、ガスバリアフィルム１０８及びバックシート１０９の縁部をシールして、これらのフィルムで被覆された空間内に湿気及び酸素が浸入しないようにシールする部材である。
【０２１３】
シール材１１０に要求される防湿能力の程度は、単位面積（１ｍ２）の１日あたりの水蒸気透過率が０．１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましく、０．０５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることがより好ましい。従来はこのように高い防湿能力を有するシール材１１０の実装が困難であったため、化合物半導体系光電変換素子及び有機光電変換素子のように優れた光電変換素子を備えた太陽電池を実現することが困難であったが、このようなシール材１１０を適用することにより化合物半導体系光電変換素子及び有機光電変換素子の優れた性質を活かした太陽電池１０の実施が容易となる。
【０２１４】
さらに、太陽電池１０は光を受けて熱せされることが多いため、シール材１１０も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、シール材１１０の構成材料の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常２５０℃以下、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下である。融点が低すぎると太陽電池１０の使用時にシール材１１０が融解する可能性がある。
【０２１５】
シール材１１０を構成する材料としては、例えば、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂等のポリマーが挙げられる。
なお、シール材１１０は１種の材料で形成されていてもよく、２種以上の材料で形成されていても良い。
【０２１６】
シール材１１０は、少なくともガスバリアフィルム１０３，１０８の縁部をシールできる位置に設ける。これにより、少なくともガスバリアフィルム１０３，１０８及びシール材１１０で囲まれた空間を密閉し、この空間内に湿気及び酸素が侵入しないようにすることができる。
【０２１７】
このシール材１１０を形成する方法に制限は無いが、例えば、材料を耐候性保護フィルム１０１とバックシート１０９との間に注入することにより形成できる。形成方法の具体例を挙げると、以下の方法が挙げられる。
即ち、例えば封止材１０５の硬化が進行する途中で、半硬化状態の太陽電池１０を前記ラミネート装置から取り出し、光電変換素子１１の外周部であって耐候性保護フィルム１０１とバックシート１０９との間の部分に液状のポリマーを注入し、このポリマーを封止材１０５と共に硬化させればよい。また、封止材１０５の硬化が終了した後にラミネート装置から取り出して単独で硬化させてもよい。なお、前記のポリマーを架橋・硬化させるための温度範囲は通常１３０℃以上、好ましくは１４０℃以上であり、通常１８０℃以下、好ましくは１７０℃以下である。
【０２１８】
［寸法等］
本実施形態の太陽電池１０は、通常、膜状の薄い部材である。このように膜状の部材として太陽電池１０を形成することにより、太陽電池１０を建材、自動車、インテリア等に容易に設置できるようになっている。太陽電池１０は、軽く、割れにくく、従って安全性の高い太陽電池が得られ、また曲面にも適用可能であるため更に多くの用途に使用しうる。薄くて軽いため輸送や保管など流通面でも好ましい。更に、膜状であるためロール・トゥ・ロール式の製造が可能であり大幅なコストカットが可能である。
太陽電池１０の具体的な寸法に制限は無いが、その厚みは、通常３００μｍ以上、好ましくは５００μｍ以上、より好ましくは７００μｍ以上であり、また、通常３０００μｍ以下、好ましくは２０００μｍ以下、より好ましくは１５００μｍ以下である。
【０２１９】
［製造方法］
本実施形態の太陽電池１０の製造方法に制限は無いが、例えば、耐候性保護フィルム１０１とバックシート１０９との間に、１個又は２個以上の光電変換素子１１を直列または並列接続したものを、紫外線カットフィルム１０２、ガスバリアフィルム１０３，１０８、ゲッター材フィルム１０４，１０７及び封止材１０５，１０６と共に一般的な真空ラミネート装置でラミネートすることで製造できる。この際、加熱温度は通常１３０℃以上、好ましくは１４０℃以上であり、通常１８０℃以下、好ましくは１７０℃以下である。また、加熱時間は通常１０分以上、好ましくは２０分以上であり、通常１００分以下、好ましくは９０分以下である。圧力は通常０．００１ＭＰａ以上、好ましくは０．０１ＭＰａ以上であり、通常０．２ＭＰａ以下、好ましくは０．１ＭＰａ以下である。圧力をこの範囲とすることで封止を確実に行い、かつ、端部からの封止材１０５，１０６がはみ出しや過加圧による膜厚低減を抑え、寸法安定性を確保しうる。
【０２２０】
［利点］
本実施形態の太陽電池１０は上述したように構成されているため、その受光面に光を照射されると、その光を吸収した光電変換素子１１が発電するようになっている。
この際、本実施形態の太陽電池１０は、ガスバリアフィルム１０３，１０８及びシール材１１０により光電変換素子１１を湿気から保護できるため、湿度が高い環境においても使用できる。また、本実施形態の太陽電池は、紫外線カットフィルム１０２を備えているため、紫外線によりガスバリアフィルム１０３，１０８及び光電変換素子１１等が劣化せず、長期間にわたって高い効率で発電が可能である。このように、本実施形態によれば湿気及び紫外線に対して耐性のある実用的な太陽電池を新たに実現することができる。
【０２２１】
また、本実施形態の太陽電池１０は、光電変換素子１１としてＣｕ−III−VI２族半導体などの化合物半導体形光電変換素子、及び／又は、有機光電変換素子を備えていれば、高い発電効率で発電ができる。
さらに、本実施形態の太陽電池１０はゲッター材フィルム１０４，１０７を備えているため、光電変換素子１１を湿気及び酸素からより確実に保護できる。
また、本実施形態の太陽電池１０は耐候性保護フィルム１０１及びバックシート１０９を備えているため、天候の変化に対しても耐性を有し、より長期間にわたって安定して発電できる。
さらに、本実施形態の太陽電池１０は封止材１０５，１０６を備えているため、強度が高く取り扱い性が良好である。
【０２２２】
さらに、本実施形態の太陽電池１０は、長期間、外部に曝しても十分発電量の確保が可能になり、また十分な柔軟性や強度を有することで、設置できなかったような曲面への設置が可能である。
【０２２３】
［二次電池２０］
二次電池２０は、図１，２に示すように充放電制御装置３０を介して太陽電池１０に接続され、太陽電池１０で発電された電力を蓄電するものである。天候などにより太陽電池１０の発電量は変動するため、太陽電池１０では発光装置４０の発光に要するよりも多い電力が発電されることがある。二次電池２０はこの余剰の電力を蓄電するものである。二次電池２０に蓄電された電力は、夜間など太陽電池１０が充分に発電できないときに発光装置４０に供給されるようになっている。
【０２２４】
二次電池２０の種類に制限はないが、エネルギー密度に優れる点からリチウム二次電池を用いることが好ましく、非水系電解液を用いた非水系リチウム二次電池がより好ましい。以下、非水系リチウム二次電池について一例を挙げて説明する。ただし、二次電池は以下に説明する例示物に限定されるものではない。
【０２２５】
非水系リチウム二次電池は、少なくとも、リチウムイオンを吸蔵及び放出しうる負極及び正極、並びに、非水系電解液を備えて構成される。通常は、非水系電解液が含浸されている多孔膜（セパレータ）を介して正極と負極とが積層され、これらがケース（外装体）に収納された形態を有する。
【０２２６】
〔非水系電解液〕
非水系電解液は、少なくとも非水溶媒と電解質とを含有する。
通常使用される非水溶媒の例としては、環状カーボネート、鎖状カーボネート、鎖状及び環状カルボン酸エステル、鎖状及び環状エーテル類、含リン有機溶媒、含硫黄有機溶媒、などが挙げられる。なお、非水溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０２２７】
環状カーボネートの種類に特に制限は無いが、通常使用されるものの例としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、等が挙げられる。これらの中でも、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートが、誘電率が高いため溶質が溶解し易く、非水系リチウム二次電池にしたときにサイクル特性が良いという点で好ましい。
【０２２８】
また、鎖状カーボネートの種類にも特に制限は無いが、通常使用されるものの例としては、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチル−ｎ−プロピルカーボネート、エチル−ｎ−プロピルカーボネート、ジ−ｎ−プロピルカーボネート、等が挙げられる。これらの中でも、ジエチルカーボネート、メチル−ｎ−プロピルカーボネート、エチル−ｎ−プロピルカーボネートが好ましく、特にジエチルカーボネートが非水系リチウム二次電池にしたときにサイクル特性が良い点で好ましい。
【０２２９】
更に、鎖状カルボン酸エステルの種類にも特に制限は無いが、通常使用されるものの例としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−ｎ−プロピル、酢酸−ｉ−プロピル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸−ｉ−ブチル、酢酸−ｔ−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸−ｎ−プロピル、プロピオン酸−ｉ−プロピル、プロピオン酸−ｎ−ブチル、プロピオン酸−ｉ−ブチル、プロピオン酸−ｔ−ブチル、等が挙げられる。これらの中でも、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルがより好ましい。
【０２３０】
また、環状カルボン酸エステルの種類にも特に制限は無いが、通常使用されるものの例としては、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、等が挙げられる。これらの中でも、γ−ブチロラクトンがより好ましい。
【０２３１】
更に、鎖状エーテルの種類にも特に制限は無いが、通常使用されるものの例としては、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシメタン、ジエトキシエタン、エトキシメトキシメタン、エトキシメトキシエタン、等が挙げられる。これらの中でも、ジメトキシエタン、ジエトキシエタンがより好ましい。
【０２３２】
また、環状エーテルの種類にも特に制限は無いが、通常使用されるものの例としては、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、等が挙げられる。
【０２３３】
更に、含リン有機溶媒の種類にも特に制限は無いが、通常使用されるものの例としては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリフェニル、等のリン酸エステル類；亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリフェニル、等の亜リン酸エステル類；トリメチルホスフィンオキシド、トリエチルホスフィンオキシド、トリフェニルホスフィンオキシド、等のホスフィンオキシド類；などが挙げられる。
【０２３４】
また、含硫黄有機溶媒の種類にも特に制限は無いが、通常使用されるものの例としては、エチレンサルファイト、１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、メタンスルホン酸メチル、ブスルファン、スルホラン、スルホレン、ジメチルスルホン、ジフェニルスルホン、メチルフェニルスルホン、ジブチルジスルフィド、ジシクロヘキシルジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフイド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタンスルホンアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタンスルホンアミド、等が挙げられる。
【０２３５】
これらの中でも、環状カーボネートであるエチレンカーボネート及び／又はプロピレンカーボネートを用いることが好ましく、更にこれらと鎖状カーボネートとを併用することが好ましい。
【０２３６】
このように環状カーボネートと鎖状カーボネートとを非水溶媒として併用する場合、非水系電解液中の非水溶媒中に占める鎖状カーボネートの好適な含有量は、通常３０重量％以上、好ましくは５０重量％以上、また、通常９５重量％以下、好ましくは９０重量％以下である。一方、非水系電解液中の非水溶媒中に占める環状カーボネートの好適な含有量は、通常５重量％以上、好ましくは１０重量％以上、また、通常５０重量％以下、好ましくは４０重量％以下である。鎖状カーボネートの割合が少な過ぎると非水系電解液の粘度が上昇する場合があり、鎖状カーボネートの割合が多過ぎると、電解質であるリチウム塩の解離度が低下して非水系電解液の電気伝導率が低下する場合がある。
【０２３７】
一方、電解質としては、通常はリチウム塩を用いる。電解質の具体例としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、Ｌｉ２ＣＯ３、ＬｉＢＦ４、等の無機リチウム塩；ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、リチウム環状１，３−ヘキサフルオロプロパンジスルホニルイミド、リチウム環状１，２−テトラフルオロエタンジスルホニルイミド、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＰＦ４（ＣＦ３）２、ＬｉＰＦ４（Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＰＦ４（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＰＦ４（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＬｉＢＦ２（ＣＦ３）２、ＬｉＢＦ２（Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＢＦ２（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＢＦ２（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、等の含フッ素有機リチウム塩；リチウムビス（オキサラト）ボレート、リチウムトリス（オキサラト）フォスフェート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、等の含ジカルボン酸錯体リチウム塩；ＫＰＦ６、ＮａＰＦ６、ＮａＢＦ４、ＮａＣＦ３ＳＯ３、等のナトリウム塩又はカリウム塩；などが挙げられる。これらのうち、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、リチウム環状１，２−テトラフルオロエタンジスルホニルイミドが好ましく、特にＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４が好ましい。
【０２３８】
また、電解質は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。中でも、特定の無機リチウム塩の２種を併用したり、無機リチウム塩と含フッ素有機リチウム塩とを併用したりすると、トリクル充電時のガス発生が抑制され、若しくは高温保存後の劣化が抑制されるので好ましい。特に、ＬｉＰＦ６とＬｉＢＦ４との併用や、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４等の無機リチウム塩と、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２等の含フッ素有機リチウム塩とを併用することが好ましい。
【０２３９】
更に、ＬｉＰＦ６とＬｉＢＦ４とを併用する場合、電解質全体に対してＬｉＢＦ４が通常０．０１重量％以上、２０重量％以下の比率で含有されていることが好ましい。ＬｉＢＦ４は解離度が低く、比率が高過ぎると電解液の抵抗を高くする場合がある。
【０２４０】
また、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４等の無機リチウム塩と、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２等の含フッ素有機リチウム塩とを併用する場合、電解質全体に占める無機リチウム塩の割合は、通常７０重量％以上、９９重量％以下の範囲であることが望ましい。一般に含フッ素有機リチウム塩は無機リチウム塩と比較して分子量が大きく、比率が高過ぎると電解液全体に占める溶媒の比率が低下し電解液の抵抗を高くする場合がある。
【０２４１】
非水系電解液中におけるリチウム塩の濃度は、通常０．５ｍｏｌ・ｄｍ−３以上、好ましくは０．６ｍｏｌ・ｄｍ−３以上、より好ましくは０．８ｍｏｌ・ｄｍ−３以上、また、通常３ｍｏｌ・ｄｍ−３以下、好ましくは２ｍｏｌ・ｄｍ−３以下、より好ましくは１．５ｍｏｌ・ｄｍ−３以下の範囲である。この濃度が低過ぎると、非水系電解液の電気伝導率が不十分となる場合があり、濃度が高過ぎると、粘度上昇のため電気伝導率が低下し、非水系リチウム二次電池の性能が低下する場合がある。
【０２４２】
また、非水系電解液は、各種の添加剤を含有していてもよい。この添加剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
添加剤の例としては、過充電防止剤や、高温保存後の容量維持特性やサイクル特性を改善するための助剤などが挙げられる。
【０２４３】
過充電防止剤の具体例としては、ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、ｔ−ブチルベンゼン、ｔ−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン、等の芳香族化合物；２−フルオロビフェニル、ｏ−シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｐ−シクロヘキシルフルオロベンゼン、等の前記芳香族化合物の部分フッ素化物；２，４−ジフルオロアニソール、２，５−ジフルオロアニソール、２，６−ジフルオロアニオール、等の含フッ素アニソール化合物；などが挙げられる。なお、これらの過充電防止剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
過充電防止剤の濃度は、非水系電解液全体に対して通常０．１重量％以上、５重量％以下の範囲とすることが望ましい。非水系電解液に過充電防止剤を含有させることによって、過充電による非水系リチウム二次電池の破裂・発火を抑制することができ、非水系リチウム二次電池の安全性が向上するので好ましい。
【０２４４】
高温保存後の容量維持特性やサイクル特性を改善するための助剤の具体例としては、コハク酸、マレイン酸、フタル酸、等のジカルボン酸の無水物；エリスリタンカーボネート、スピロービスージメチレンカーボネート、等のカーボネート化合物；エチレンサルファイト、１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、メタンスルホン酸メチル、ブスルファン、スルホラン、スルホレン、ジメチルスルホン、ジフェニルスルホン、メチルフェニルスルホン、ジブチルジスルフィド、ジシクロヘキシルジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフイド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタンスルホンアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタンスルホンアミド、等の含硫黄化合物；１−メチル−２−ピロリジノン、１−メチル−２−ピペリドン、３−メチル−２−オキサゾリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルスクシイミド、等の含窒素化合物；ヘプタン、オクタン、シクロヘプタン、等の炭化水素化合物；フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、ベンゾトリフルオライド、等の含フッ素芳香族化合物などが挙げられる。なお、これらの助剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
助剤の濃度は、非水系電解液全体に対して通常０．１重量％以上、５重量％以下の範囲とすることが好ましい。
【０２４５】
〔負極〕
負極は、負極活物質を含有して構成される。負極活物質としては、Ｓｉ（ケイ素）原子、Ｓｎ（スズ）原子及びＰｂ（鉛）原子（これらを以下「特定金属元素」という場合がある。）よりなる群から選ばれる少なくとも一種の原子を有するものを用いることが好ましい。
【０２４６】
特定金属元素から選ばれる少なくとも一種の原子を有する負極活物質の例としては、何れか一種の特定金属元素の金属単体、二種以上の特定金属元素からなる合金、一種又は二種以上の特定金属元素とその他の一種又は二種以上の金属元素とからなる合金、並びに、一種又は二種以上の特定金属元素を含有する化合物などが挙げられる。負極活物質としてこれらの金属単体、合金又は金属化合物を用いることで、電池の高容量化が可能である。
【０２４７】
一種又は二種以上の特定金属元素を含有する化合物の例としては、一種又は二種以上の特定金属元素を含有する炭化物、酸化物、窒化物、硫化物、燐化物等の複合化合物が挙げられる。
また、これらの複合化合物が、金属単体、合金、又は非金属元素等の数種の元素と複雑に結合した化合物も例として挙げることができる。より具体的には、例えばＳｉやＳｎでは、これらの元素と負極として動作しない金属との合金を用いることができる。また例えばＳｎでは、ＳｎとＳｉ、Ｓｎ、Ｐｂ以外で負極として作用する金属と、さらに負極として動作しない金属と、非金属元素との組み合わせで５〜６種の元素を含むような複雑な化合物も用いることができる。
【０２４８】
これらの負極活物質の中でも、電池にしたときに単位重量当りの容量が大きいことから、何れか一種の特定金属元素の金属単体、二種以上の特定金属元素の合金、特定金属元素の酸化物や炭化物、窒化物等が好ましく、特に、Ｓｉ及び／又はＳｎの金属単体、合金、酸化物や炭化物、窒化物等が、単位重量当りの容量及び環境負荷の観点から好ましい。
【０２４９】
また、金属単体又は合金を用いるよりは単位重量当りの容量には劣るものの、サイクル特性に優れることから、Ｓｉ及び／又はＳｎを含有する以下の化合物も好ましい。
・Ｓｉ及び／又はＳｎと酸素との元素比が、通常０．５以上、好ましくは０．７以上、より好ましくは０．９以上であり、通常１．５以下、好ましくは１．３以下、より好ましくは１．１以下の、Ｓｉ及び／又はＳｎの酸化物。
・Ｓｉ及び／又はＳｎと窒素との元素比が、通常０．５以上、好ましくは０．７以上、より好ましくは０．９以上であり、通常１．５以下、好ましくは１．３以下、より好ましくは１．１以下の、Ｓｉ及び／又はＳｎの窒化物。
・Ｓｉ及び／又はＳｎと炭素との元素比が、通常０．５以上、好ましくは０．７以上、より好ましくは０．９以上であり、通常１．５以下、好ましくは１．３以下、より好ましくは１．１以下の、Ｓｉ及び／又はＳｎの炭化物。
なお、上述の負極活物質は、何れか１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０２５０】
非水系リチウム二次電池における負極は、常法に従って製造することが可能である。具体的な負極の製造方法としては、例えば、上述の負極活物質に結着剤や導電材等を加えたものをそのままロール成型してシート電極とする方法や、圧縮成形してペレット電極とする方法も挙げられる。中でも通常は、負極用の集電体（以下「負極集電体」という場合がある。）上に塗布法、蒸着法、スパッタ法、メッキ法等の手法により、上述の負極活物質を含有する薄膜層（負極活物質層）を形成する方法が用いられる。この場合、上述の負極活物質に結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー状とし、これを負極集電体に塗布、乾燥した後にプレスして高密度化することにより、負極集電体上に負極活物質層を形成する。
【０２５１】
負極集電体の材質としては、鋼、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス等が挙げられる。これらのうち、薄膜に加工し易いという点及びコストの点から、銅箔が好ましい。
【０２５２】
負極集電体の厚さは、通常１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上であり、通常１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下である。負極集電体の厚さが厚過ぎると、電池全体の容量が低下し過ぎることがあり、逆に薄過ぎると取り扱いが困難になることがある。
【０２５３】
なお、表面に形成される負極活物質層との結着効果を向上させるため、これら負極集電体の表面は、予め粗面化処理しておくことが好ましい。表面の粗面化方法としては、ブラスト処理、粗面ロールによる圧延、研磨剤粒子を固着した研磨布紙、砥石、エメリバフ、鋼線などを備えたワイヤーブラシなどで集電体表面を研磨する機械的研磨法、電解研磨法、化学研磨法等が挙げられる。
【０２５４】
また、負極集電体の重量を低減させて電池の重量当たりのエネルギー密度を向上させるために、エキスパンドメタルやパンチングメタルのような穴あきタイプの負極集電体を使用することもできる。このタイプの負極集電体は、その開口率を変更することで、重量も自在に変更可能である。また、このタイプの負極集電体の両面に負極活物質層を形成させた場合、この穴を通してのリベット効果により、負極活物質層の剥離が更に起こり難くなる。しかし、開口率があまりに高くなった場合には、負極活物質層と負極集電体との接触面積が小さくなるため、かえって接着強度は低くなることがある。
【０２５５】
負極活物質層を形成するためのスラリーは、通常は負極材に対して結着剤、増粘剤等を加えて作製される。なお、「負極材」とは、負極活物質と導電材とを合わせた材料を指すものとする。
【０２５６】
負極材中における負極活物質の含有量は、通常７０重量％以上、好ましくは７５重量％以上、また、通常９７重量％以下、好ましくは９５重量％以下である。負極活物質の含有量が少な過ぎると、得られる負極を用いた二次電池の容量が不足する傾向があり、多過ぎると相対的に結着剤等の含有量が不足することにより、得られる負極の強度が不足する傾向にある。
【０２５７】
負極に用いられる導電材としては、銅やニッケル等の金属材料；黒鉛、カーボンブラック等の炭素材料などが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。特に、導電材として炭素材料を用いると、炭素材料が活物質としても作用するため好ましい。負極材中における導電材の含有量は、通常３重量％以上、特に５重量％以上、また、通常３０重量％以下、特に２５重量％以下であることが好ましい。導電材の含有量が少な過ぎると導電性が不足する傾向があり、多過ぎると相対的に負極活物質等の含有量が不足することにより、電池容量や強度が低下する傾向がある。
【０２５８】
負極に用いられる結着剤としては、電極製造時に使用する溶媒や電解液に対して安全な材料であれば、任意のものを使用することができる。例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。結着剤の含有量は、負極材１００重量部に対して通常０．５重量部以上、好ましくは１重量部以上、また、通常１０重量部以下、好ましくは８重量部以下である。結着剤の含有量が少な過ぎると得られる負極の強度が不足する傾向があり、多過ぎると相対的に負極活物質等の含有量が不足することにより、電池容量や導電性が不足する傾向がある。
【０２５９】
負極に用いられる増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。増粘剤は必要に応じて使用すればよいが、使用する場合には、負極活物質層中における増粘剤の含有量が通常０．５重量％以上、５重量％以下の範囲で用いることが好ましい。
【０２６０】
負極活物質層を形成するためのスラリーは、上記負極活物質に、必要に応じて導電剤や結着剤、増粘剤を混合して、水系溶媒又は有機溶媒を分散媒として用いて調製される。水系溶媒としては、通常、水が用いられるが、これに例えばエタノール等のアルコール類、Ｎ−メチルピロリドン等の環状アミド類などの有機溶媒を、水に対して３０重量％以下の範囲で併用することもできる。また、有機溶媒としては、例えば、Ｎ−メチルピロリドン等の環状アミド類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の直鎖状アミド類、アニソール、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ブタノール、シクロヘキサノール等のアルコール類が挙げられ、中でも、Ｎ−メチルピロリドン等の環状アミド類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の直鎖状アミド類等が好ましい。なお、これらは何れか一種を単独で使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０２６１】
得られたスラリーを上述の負極集電体上に塗布し、乾燥した後、プレスすることにより、負極活物質層が形成される。塗布の手法は特に制限されず、それ自体既知の方法を用いることができる。乾燥の手法も特に制限されず、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥等の公知の手法を用いることができる。
【０２６２】
上記手法により負極活物質を電極化した際の電極構造は特には限定されないが、集電体上に存在している活物質の密度は、好ましくは１ｇ・ｃｍ−３以上、より好ましくは１．２ｇ・ｃｍ−３以上、更に好ましくは１．３ｇ・ｃｍ−３以上であり、上限として通常２ｇ・ｃｍ−３以下、好ましくは１．９ｇ・ｃｍ−３以下、より好ましくは１．８ｇ・ｃｍ−３以下、更に好ましくは１．７ｇ・ｃｍ−３以下の範囲である。この範囲を上回ると活物質粒子が破壊され、初期不可逆容量の増加や、集電体／活物質界面付近への非水系電解液の浸透性低下による高電流密度充放電特性悪化を招く場合がある。また下回ると活物質間の導電性が低下し、電池抵抗が増大し、単位容積当たりの容量が低下する場合がある。
【０２６３】
〔正極〕
正極は、正極活物質を含有して構成される。正極活物質としては、例えば、遷移金属の酸化物、遷移金属とリチウムとの複合酸化物（リチウム遷移金属複合酸化物）、遷移金属の硫化物、金属酸化物等の無機化合物、リチウム金属、リチウム合金若しくはそれらの複合体が挙げられる。具体例としては、ＭｎＯ、Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＴｉＯ２等の遷移金属酸化物；ＬｉＣｏＯ２又は基本組成がＬｉＣｏＯ２であるリチウムコバルト複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２又は基本組成がＬｉＮｉＯ２であるリチウムニッケル複合酸化物、ＬｉＭｎ２Ｏ４若しくはＬｉＭｎＯ２又は基本組成がＬｉＭｎ２Ｏ４若しくはＬｉＭｎＯ２であるリチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルトアルミニウム複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物；ＴｉＳ、ＦｅＳ等の遷移金属硫化物；ＳｎＯ２、ＳｉＯ２等の金属酸化物などが挙げられる。中でも、リチウム遷移金属複合酸化物、具体的には、特にＬｉＣｏＯ２又は基本組成がＬｉＣｏＯ２であるリチウムコバルト複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２又は基本組成がＬｉＮｉＯ２であるリチウムニッケル複合酸化物、ＬｉＭｎ２Ｏ４若しくはＬｉＭｎＯ２又は基本組成がＬｉＭｎ２Ｏ４若しくはＬｉＭｎＯ２であるリチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルトアルミニウム複合酸化物は、高容量と高サイクル特性とを両立させ得るので好適に用いられる。また、リチウム遷移金属複合酸化物は、コバルト、ニッケル又はマンガンの一部をＡｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ等の他の金属で置換することにより、その構造を安定化させることができるので好ましい。これらの正極活物質は、何れか１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０２６４】
正極は、常法に従って製造することが可能である。具体的な正極の製造方法としては、例えば、上述の正極活物質に結着剤や導電材等を加えたものをそのままロール成型してシート電極とする方法、圧縮成形してペレット電極とする方法、正極用の集電体（以下「正極集電体」という場合がある。）上に活物質を塗布して正極活物質層を形成する方法（塗布法）、正極集電体上に蒸着法、スパッタ法、メッキ法等の手法により、上述の正極活物質を含有する薄膜層（正極活物質層）を形成する方法等が挙げられるが、通常は、塗布法を用いて正極活物質層を形成する。
【０２６５】
塗布法を用いる場合、上述の正極活物質に結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー状とし、これを正極集電体に塗布、乾燥した後にプレスして高密度化することにより、正極集電体上に正極活物質層を形成する。
【０２６６】
正極集電体の材質としては、例えばアルミニウム、チタン及びタンタル、並びにこれらのうち一種又は二種以上を含む合金等が挙げられる。中でも、アルミニウム及びその合金が好ましい。
【０２６７】
正極集電体の厚さは、通常１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上、また、通常１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下である。正極集電体の厚さが厚過ぎると、電池全体の容量が低下し過ぎることになり、逆に薄過ぎると、取り扱いが困難になることがある。
【０２６８】
なお、表面に形成される正極活物質層との結着効果を向上させるため、これら正極集電体の表面は、予め粗面化処理しておくことが好ましい。表面の粗面化方法としては、ブラスト処理、粗面ロールによる圧延、研磨剤粒子を固着した研磨布紙、砥石、エメリバフ、鋼線などを備えたワイヤーブラシなどで集電体表面を研磨する機械的研磨法、電解研磨法、化学研磨法等が挙げられる。
【０２６９】
また、正極集電体の重量を低減させて電池の重量当たりのエネルギー密度を向上させるために、エキスパンドメタルやパンチングメタルのような穴あきタイプの正極集電体を使用することもできる。このタイプの正極集電体は、その開口率を変更することで、重量も自在に変更可能である。また、このタイプの正極集電体の両面に正極活物質層を形成させた場合、この穴を通してのリベット効果により、正極活物質層の剥離が更に起こり難くなる。しかし、開口率があまりに高くなった場合には、正極活物質層と正極集電体との接触面積が小さくなるため、かえって接着強度は低くなることがある。
【０２７０】
正極活物質層には、通常、導電性を高めるために導電材を含有させる。導電材の種類に特に制限はないが、具体例としては、銅、ニッケル等の金属材料や、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛（グラファイト）、アセチレンブラック等のカーボンブラック、ニードルコークス等の無定形炭素等の炭素材料などを挙げることができる。なお、これらの物質は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０２７１】
正極活物質層中の導電材の割合は、通常０．０１重量％以上、好ましくは０．１重量％以上、更に好ましくは１重量％以上であり、また、通常５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下、更に好ましくは１５重量％以下である。導電材の割合が低過ぎると導電性が不十分になることがあり、逆に高過ぎると電池容量が低下することがある。
【０２７２】
正極活物質層の製造に用いる結着剤としては、特に限定されない。特に塗布法の場合は、電極製造時に用いる液体媒体に対して安定な材料であれば良い。具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、芳香族ポリアミド、セルロース、ニトロセルロース等の樹脂系高分子、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、フッ素ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム等のゴム状高分子、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体及びその水素添加物、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体）、スチレン・エチレン・ブタジエン・エチレン共重合体、スチレン・イソプレンスチレンブロック共重合体及びその水素添加物等の熱可塑性エラストマー状高分子、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体等の軟質樹脂状高分子、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体等のフッ素系高分子、アルカリ金属イオン（特にリチウムイオン）のイオン伝導性を有する高分子組成物等が挙げられる。これらの物質は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０２７３】
正極活物質層中の結着剤の割合は、通常０．１重量％以上、好ましくは１重量％以上、更に好ましくは５重量％以上であり、通常８０重量％以下、好ましくは６０重量％以下、更に好ましくは４０重量％以下、特に好ましくは１０重量％以下である。結着剤の割合が低過ぎると、正極活物質を十分保持できずに正極の機械的強度が不足し、サイクル特性等の電池性能を悪化させてしまう場合があり、高過ぎると、電池容量や導電性の低下につながる場合がある。
【０２７４】
スラリーを形成するための液体媒体としては、正極活物質、導電剤、結着剤、並びに必要に応じて使用される増粘剤を溶解又は分散することが可能な溶媒であれば、その種類に特に制限はなく、水系溶媒と有機系溶媒のどちらを用いてもよい。
【０２７５】
水系媒体としては、例えば、水、アルコールと水との混合媒等が挙げられる。有機系媒体としては、例えば、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルナフタレン等の芳香族炭化水素類；キノリン、ピリジン等の複素環化合物；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；酢酸メチル、アクリル酸メチル等のエステル類；ジエチレントリアミン、Ｎ−Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン等のアミン類；ジエチルエーテル、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル類；Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒等を挙げることができる。
【０２７６】
特に水系媒体を用いる場合、増粘剤と、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のラテックスを用いてスラリー化するのが好ましい。増粘剤は、通常、スラリーの粘度を調製するために使用される。増粘剤としては、特に制限はないが、具体的には、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン及びこれらの塩等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。更に増粘剤を用いる場合には、活物質に対する増粘剤の割合は、通常０．１質量％以上、好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは０．６質量％以上であり、また、上限としては通常５質量％以下、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２質量％以下の範囲である。この範囲を下回ると、著しく塗布性が低下する場合がある。上回ると、正極活物質層に占める活物質の割合が低下し、電池の容量が低下する課題や正極活物質間の抵抗が増大する場合がある。
【０２７７】
スラリーの粘度は、集電体上に塗布が可能な粘度であれば特に制限されず、塗布が可能な粘度となるように、スラリーの調製時に溶媒の使用量等を変えて適宜調整すればよい。
【０２７８】
得られたスラリーを上述の正極集電体上に塗布し、乾燥した後、プレスすることにより、正極活物質層が形成される。塗布の手法は特に制限されず、それ自体既知の方法を用いることができる。乾燥の手法も特に制限されずないが、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥等の公知の手法を用いることができる。
【０２７９】
塗布、乾燥によって得られた正極活物質層は、正極活物質の充填密度を上げるために、ハンドプレス、ローラープレス等により圧密化することが好ましい。
正極活物質層の密度は、好ましくは１．５ｇ・ｃｍ−３以上、より好ましくは２ｇ・ｃｍ−３以上、更に好ましくは２．２ｇ・ｃｍ−３以上であり、また上限は、好ましくは３．５ｇ・ｃｍ−３以下、より好ましくは３ｇ・ｃｍ−３以下、更に好ましくは２．８ｇ・ｃｍ−３以下の範囲である。この範囲を上回ると集電体／活物質界面付近への非水系電解液の浸透性が低下し、特に高電流密度での充放電特性が低下する場合がある。また下回ると活物質間の導電性が低下し、電池抵抗が増大する場合がある。
【０２８０】
〔セパレータ〕
正極と負極との間には、短絡を防止するために、通常はセパレータを介在させる。この場合、非水系電解液は、通常はこのセパレータに含浸させて用いる。
セパレータの材料や形状については特に制限は無いが、中でも、非水系電解液に対し安定な材料で形成された、保液性に優れた多孔性シート又は不織布等を用いるのが好ましい。
【０２８１】
セパレータの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルホン、ガラスフィルター等を用いることができる。中でも好ましくはガラスフィルター、ポリオレフィンであり、更に好ましくはポリオレフィンである。これらの材料は１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０２８２】
セパレータの厚さは任意であるが、通常１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上であり、通常５０μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下である。セパレータが薄過ぎると、絶縁性や機械的強度が低下する場合があり、厚過ぎるとレート特性等の電池性能が低下する場合があるばかりでなく、非水系リチウム二次電池全体としてのエネルギー密度が低下する場合がある。
【０２８３】
更に、セパレータとして多孔性シートや不織布等の多孔質のものを用いる場合、セパレータの空孔率は任意であるが、通常２０％以上、好ましくは３５％以上、より好ましくは４５％以上であり、通常９０％以下、好ましくは８５％以下、より好ましくは７５％以下である。空孔率が小さ過ぎると膜抵抗が大きくなってレート特性が悪化する傾向にある。また、大き過ぎるとセパレータの機械的強度が低下し、絶縁性が低下する傾向にある。
【０２８４】
また、セパレータの平均孔径も任意であるが、通常０．５μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以下であり、通常０．０５μｍ以上である。平均孔径が大き過ぎると短絡が生じ易くなり、小さ過ぎると膜抵抗が大きくなりレート特性が低下する場合がある。
【０２８５】
〔外装体〕
非水系リチウム二次電池は、通常、上記の非水系電解液、負極、正極、セパレータ等を外装体内に収納して構成される。
外装体の材質は任意であるが、通常は、例えばニッケルメッキを施した鉄、ステンレス、アルミニウム又はその合金、ニッケル、チタン等が用いられる。
また、外装体の形状も任意であり、例えば円筒型、角形、ラミネート型、コイン型、大型等の何れであってもよい。
【０２８６】
［充放電制御装置３０］
充放電制御装置３０は、二次電池２０の充放電を制御する装置であり、本実施形態では図１，２に示すように太陽電池１０及び二次電池２０、並びに発電量制御装置５０に接続されている。太陽電池１０で発電された電力は原則として充放電制御装置３０及び発光制御装置５０を介して発光装置４０に供給される。この際、天候などにより太陽電池１０の発電量は変動するので、充放電制御装置３０は、太陽電池１０での発電量が過剰になれば余分の電力を二次電池２０に送り二次電池２０の充電を行うよう制御を行っている。また一方で、太陽電池１０での発電量が不足すれば二次電池２０に蓄電されていた電力（これも太陽電池１０が発電した電力である）を放電させて電力を取り出し発光装置４０に送るようになっている。
【０２８７】
これを実現するため、充放電制御装置３０は太陽電池１０の発電量をモニタする発電量センサを備えていて、発電量センサが検知した太陽電池１０の発電量に応じて二次電池の充放電の制御を行うようになっている。また、太陽電池１０は二次電池２０の蓄電量をモニタする蓄電量センサも備えていて、二次電池２０への過充電を防止すべく、蓄電量センサで検知された二次電池２０の蓄電量が閾値以上となった場合には、例え太陽電池１０での発電量が過剰となっていても二次電池２０への充電を行わないように制御するようになっている。
【０２８８】
なお、充放電制御装置３０のハードウェア構成に制限はないが、通常は、電流計、電圧計等のセンサ；ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリ、入出力端子等のインターフェースなどで構成されるコンピュータ；当該コンピュータの制御に従う可変抵抗及びスイッチ等を有する通電回路などにより構成される。
【０２８９】
［発光装置４０］
発光装置４０は、太陽電池１０で発電された電力を供給されて発光するものであり、この発光装置４０から発せられた光（発光装置４０が生物７０へ向けて発する光。照射光ともいう。）を生物７０に照射するようになっている。本実施形態では図２に示すように、発光装置４０は充放電制御装置３０及び発光制御装置５０を介して太陽電池１０及び二次電池２０にそれぞれ接続されていて、太陽電池１０で発電された電力を直接供給されるか、又は二次電池２０に蓄電された後で供給されて発光できるようになっている。
この発光装置４０は、一定の波長でだけ発光するものを用いてもよいが、発光波長を２種類以上の波長に変化させることができるものが好ましい。例えば、少なくとも第一の波長及び第二の波長で発光するものを用いることが好ましい。ここで第一の波長と第二の波長とは、その発光波長の少なくとも一部が異なることを意味する。即ち、発光装置４０としては、発光波長が異なる第一の光と第二の光とを少なくとも発することができるものを用いることが好ましい。また、少なくとも２つの波長で発光が可能であればよいのであるから、発光装置４０として３つ以上の波長で発光しうるものを用いてもよい。これにより、発光制御手段５０による波長制御を簡単に行うことができる。
【０２９０】
第一の波長及び第二の波長など、発光装置４０の発光波長は一様ではなく、生物７０の種類及び育成程度などに応じて個別に設定することが好ましい。光源４０の発光波長は通常１５０ｎｍ以上、好ましくは３００ｎｍ以上、また、通常８００ｎｍ以下である。
ただし、生物７０として植物を育成する場合には、生理的有効放射の波長範囲（３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下）の光が好適であり、通常は、赤色光又は青色光を発するものを発光装置４０として使用する。本実施形態においてもこのように赤色光及び青色光を用いたものとして説明する。なお、赤色光とは、発光スペクトルにおいて通常５７０ｎｍ以上、好ましくは５８０ｎｍ以上、より好ましくは５８５ｎｍ以上、また、通常７８０ｎｍ以下、好ましくは７００ｎｍ以下、より好ましくは６８０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する光をいう。また、青色光とは、発光スペクトルにおいて通常４２０ｎｍより大きく、好ましくは４３０ｎｍ以上、より好ましくは４４０ｎｍ以上、また、通常４９０ｎｍ以下、好ましくは４８０ｎｍ以下、より好ましくは４７０ｎｍ以下、更に好ましくは４６０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する光をいう。
また、赤色及び青色以外の光としては、例えば、発光スペクトルにおいて通常５３０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、より好ましくは５５０ｎｍ以上、また、通常６２０ｎｍ以下、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは５８０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する黄色光；通常５００ｎｍより大きく、好ましくは５１０ｎｍ以上、より好ましくは５１５ｎｍ以上、また、通常５５０ｎｍ以下、好ましくは５４２ｎｍ以下、より好ましくは５３５ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する緑色光；などを用いることも可能である。
このように適切な波長を選択することにより、成長速度の向上、栄養成分の調整、植物の形状の調整等が可能になる。例えば、クロロフィルａの吸収波長域は青色光では通常４００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であり赤色光では通常６６０ｎｍ以上７００ｎｍ以下であり、また、クロロフィルｂの吸収波長域は青色光では通常４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり赤色光では通常６４０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下であるので、これらの波長域の発光を選択すれば植物の成長速度を特に速めることが可能である。
【０２９１】
さらに、光源４０が発する光の強度は生物７０の育成が可能であれば任意であるが、通常は１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上８００μｍｏｌｍ−２ｓ−１以下である。例えば、生物７０が植物である場合、当該植物が葉菜類であれば１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上３００μｍｏｌｍ−２ｓ−１以下が好ましく、当該植物が果菜類であれば３００μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上８００μｍｏｌｍ−２ｓ−１以下が好ましい。
【０２９２】
また、発光装置４０としては光を連続的に発光できるもの（図４（ｄ），（ｅ）及び図５（ａ）参照）を用いてもよいが、間欠的に発光できるものを使用することが好ましい（図４（ａ）〜（ｃ），（ｆ）及び図５（ｂ）〜（ｄ）参照）。さらに、発光装置４０が発光する光のスペクトル波形に着目すると、連続光を発するもの（図４（ａ）参照）を用いてもよいが、パルス光（図４（ｂ）〜（ｆ）、図５（ａ）〜（ｄ））を発するものを使用することが好ましい。なお、パルス光のパルス幅は通常１０マイクロ秒以上４００マイクロ秒以下である。生物７０として植物を育成する場合には、光を連続的に照射するよりも間欠的に照射する方が好ましく、連続光を照射するよりもパルス光を照射する方が好ましいからである。これは、成長速度の向上、栄養成分の調整、植物の形状の調整等が可能になるからである。
また、本実施形態の育成装置１を単に生物７０の育成に用いるのではなく、生物７０を育成するための最適環境を調べる試験のために用いることも考えられる。その場合、発光装置４０からの光の照射条件を多様に変化させることが望まれるため、発光装置４０としては、連続的にも間欠的にも発光可能であり、連続光及びパルス光の両方を発光可能なものを用いることが好ましい。
【０２９３】
発光装置４０は１つのみを設けてもよいが、通常は複数個設ける。本実施形態では図２に示すように部屋８０内に設置されたラック８１の各棚８２に生物７０として植物が植えられているが、発光装置４０は各棚８２に植えられた植物に充分に光を照射できるよう、各棚８２の天井それぞれに複数個設置されているものとする。ただし、発光装置４０の設置数、設置位置などは本実施形態のものに限定されないことはいうまでもない。
【０２９４】
発光装置４０の構成について一例を挙げると、第一の波長及び第二の波長それぞれに対応した発光素子４１，４２を有して構成されたものが挙げられる。本実施形態では、赤色光（第一の波長の光）を発する発光素子（赤色発光素子）４１と青色光（第二の波長の光）を発する発光素子（青色発光素子）４２とが、それぞれに電力を供給するための配線（図示せず）を備える基板４３に設置された発光装置を用いるものとして説明する。この際、発光素子４１，４２はそれぞれ１個のみを設けてもよいが、通常は複数個設ける。
【０２９５】
発光素子４１，４２の例を挙げると、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、無機エレクトロルミネッセンス素子（無機ＥＬ素子）、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）などが挙げられ、これらは市販品を用いることもできる。中でも、ＬＥＤを用いることが好ましい。ＬＥＤは発光効率に優れ、長寿命であり、パルス光の発光が可能であり、安価だからである。また、ＬＥＤは発光に伴う発熱が少ないため、育成環境条件（特に温度条件）の制御の複雑化を避けることができるという利点もある。ただし、発光装置４０は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０２９６】
例えば、青色ＬＥＤとしては、ＧａＮ系化合物半導体を使用したＧａＮ系ＬＥＤが好ましい。なぜなら、ＧａＮ系ＬＥＤは、この領域の光を発するＳｉＣ系ＬＥＤ等に比し、発光出力や外部量子効率が格段に大きいため、非常に低電力で非常に明るい発光が得られるからである。例えば、２０ｍＡの電流負荷に対し、通常ＧａＮ系ＬＥＤはＳｉＣ系の１００倍以上の発光強度を有する。
【０２９７】
ＧａＮ系ＬＥＤにおいては、ＡｌＸＧａＹＮ発光層、ＧａＮ発光層、又はＩｎＸＧａＹＮ発光層を有しているものが好ましい。ＧａＮ系ＬＥＤにおいては、それらの中でＩｎＸＧａＹＮ発光層を有するものが発光強度が非常に強いので、特に好ましい。なお、上記においてＸ＋Ｙの値は通常０．８〜１．２の範囲の値である。ＧａＮ系ＬＥＤにおいて、これら発光層にＺｎやＳｉをドープしたものやドーパント無しのものが発光特性を調節する上で好ましいものである。
ＧａＮ系ＬＥＤはこれら発光層、ｐ層、ｎ層、電極、及び基板を基本構成要素としたものであり、発光層をｎ型とｐ型のＡｌＸＧａＹＮ層、ＧａＮ層、又はＩｎＸＧａＹＮ層などでサンドイッチにしたヘテロ構造を有しているものが、発光効率が高く、好ましく、更にヘテロ構造を量子井戸構造にしたものが、発光効率が更に高く、より好ましい。
【０２９８】
また、本実施形態のように発光素子４１，４２を有する発光装置４０を用いる場合、発光装置４０には発光素子４１，４２及び基板４３を保護するためのカバー４４を設けることが好ましい。発光素子４１，４２及び基板４３等を保護するためである。
【０２９９】
ところで、発光素子４１，４２としては、蛍光体を有するものを用いることもできる。蛍光体を有する発光素子は、蛍光体の波長変換機能を用いて波長の制御を行うことが可能である。以下、蛍光体を有する発光素子（以下、適宜「蛍光体発光素子」という）について説明する。
【０３００】
蛍光体発光素子は、少なくとも励起光源と、励起光源からの光（励起光）の照射によって可視光を発する蛍光体とを有するものであり、蛍光体が発する蛍光、又は、当該蛍光と励起光との混合光を発するようになっている。この蛍光体発光素子は、蛍光体の種類や使用割合を調整し、公知の装置構成を任意にとることにより、任意の色に発光する蛍光体発光素子とすることが可能である。例えば、励起光源として近紫外光を発するものを用い、蛍光体として緑色の光を発する蛍光体（緑色蛍光体）、赤色の光を発する蛍光体（赤色蛍光体）、青色の光を発する蛍光体（青色蛍光体）、又は、黄色の光を発する蛍光体（黄色蛍光体）を発するものを用いれば、それぞれ、緑色、赤色、青色又は黄色の光を発する発光素子を構成できる。また、例えば、励起光源として青色光を発するものを用い、蛍光体として緑色蛍光体、赤色蛍光体、又は、黄色蛍光体を発するものを用いれば、それぞれ、青色と、緑色、赤色又は黄色との混色の光を発する発光素子を構成できる。
【０３０１】
励起光源としては、上述した発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、無機エレクトロルミネッセンス素子（無機ＥＬ素子）、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）などが挙げられる。ただし、励起光源としては、発光スペクトルにおいて発光ピーク波長が、通常２００ｎｍ以上のものが望ましい。このうち、近紫外光を励起光として用いる場合には、通常３００ｎｍ以上、好ましくは３３０ｎｍ以上、より好ましくは３６０ｎｍ以上、また、通常４２０ｎｍ以下のピーク発光波長を有するものを使用することが望ましい。また、青色光を励起光として用いる場合には、通常４２０ｎｍ以上、好ましくは４３０ｎｍ以上、また、通常５００ｎｍ以下、好ましくは４８０ｎｍ以下のピーク発光波長を有するものを使用することが望ましい。何れも、蛍光体発光素子の色純度の観点からである。
なお、励起光源は、１個のみを用いてもよく、２個以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０３０２】
一方、蛍光体に特に制限はない。その組成の例を挙げると、結晶母体となる、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、Ｚｎ２ＳｉＯ４、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｓｒ２ＳｉＯ４等に代表される金属酸化物、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８等に代表される金属窒化物、Ｃａ５（ＰＯ４）３Ｃｌ等に代表されるリン酸塩及びＺｎＳ、ＳｒＳ、ＣａＳ等に代表される硫化物、Ｙ２Ｏ２Ｓ、Ｌａ２Ｏ２Ｓ等に代表される酸硫化物等にＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ等の希土類金属のイオンやＡｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｓｂ等の金属のイオンを付活元素又は共付活元素として組み合わせたものなどが挙げられる。
【０３０３】
結晶母体の好ましい例としては、例えば、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ、ＳｒＧａ２Ｓ４、ＳｒＳ、ＺｎＳ等の硫化物；Ｙ２Ｏ２Ｓ等の酸硫化物；（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２、ＹＡｌＯ３、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７、（Ｂａ，Ｓｒ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１０Ｏ１７、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）（Ｍｇ，Ｚｎ，Ｍｎ）Ａｌ１０Ｏ１７、ＢａＡｌ１２Ｏ１９、ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・Ａｌ２Ｏ３、ＢａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８、ＳｒＡｌ２Ｏ４、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２等のアルミン酸塩；Ｙ２ＳｉＯ５、Ｚｎ２ＳｉＯ４等の珪酸塩；ＳｎＯ２、Ｙ２Ｏ３等の酸化物；ＧｄＭｇＢ５Ｏ１０、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３等の硼酸塩；Ｃａ１０（ＰＯ４）６（Ｆ，Ｃｌ）２、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２等のハロリン酸塩；Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７、（Ｌａ，Ｃｅ）ＰＯ４等のリン酸塩等を挙げることができる。
【０３０４】
但し、上記の結晶母体、付活元素及び共付活元素は、元素組成には特に制限はなく、同族の元素と一部置き換えることもでき、得られた蛍光体は近紫外から可視領域の光を吸収して可視光を発するものであれば用いることが可能である。
具体的には、蛍光体として以下に挙げるものを用いることが可能であるが、これらはあくまでも例示であり、本発明で使用できる蛍光体はこれらに限られるものではない。なお、ここでは、各組成式の区切りは読点（、）で区切って表わす。また、カンマ（，）で区切って複数の元素を列記する場合には、列記された元素のうち１種又は２種以上を任意の組み合わせ及び組成で含有していてもよいことを示している。例えば、「（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ａｌ２Ｏ４：Ｅｕ」という組成式は、「ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ」と、「ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ」と、「ＢａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ」と、「Ｃａ１−ｘＳｒｘＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ」と、「Ｓｒ１−ｘＢａｘＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ」と、「Ｃａ１−ｘＢａｘＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ」と、「Ｃａ１−ｘ−ｙＳｒｘＢａｙＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ」とを全て包括的に示しているものとする（但し、前記式中、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０＜ｘ＋ｙ＜１）。
【０３０５】
〔緑色蛍光体〕
緑色蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長は、通常５００ｎｍより大きく、中でも５１０ｎｍ以上、さらには５１５ｎｍ以上であることが好ましく、また、通常５５０ｎｍ以下、中でも５４０ｎｍ以下、さらには５３５ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。この発光ピーク波長λｐが短過ぎると青味を帯びる傾向がある一方で、長過ぎると黄味を帯びる傾向があり、何れも緑色光としての特性が低下する可能性がある。
また、緑色蛍光体の発光ピークの半値幅としては、通常４０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲である。
【０３０６】
緑色蛍光体の具体例を挙げると、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行う（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンオキシナイトライド系蛍光体等が挙げられる。
また、緑色蛍光体としては、例えば、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ａｌ２Ｏ４：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ）Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２（Ｍｇ，Ｚｎ）Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ）９（Ｓｃ，Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ）２（Ｓｉ，Ｇｅ）６Ｏ２４：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活珪酸塩蛍光体、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７−Ｓｒ２Ｂ２Ｏ５：Ｅｕ等のＥｕ付活硼酸リン酸塩蛍光体、Ｓｒ２Ｓｉ３Ｏ８−２ＳｒＣｌ２：Ｅｕ等のＥｕ付活ハロ珪酸塩蛍光体、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ等のＭｎ付活珪酸塩蛍光体、ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｔｂ等のＴｂ付活アルミン酸塩蛍光体、Ｃａ２Ｙ８（ＳｉＯ４）６Ｏ２：Ｔｂ、Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４：Ｔｂ等のＴｂ付活珪酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）Ｇａ２Ｓ４：Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ等のＥｕ，Ｔｂ，Ｓｍ付活チオガレート蛍光体、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇａ，Ｔｂ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｐｒ，Ｌｕ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ等のＣｅ付活アルミン酸塩蛍光体、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、Ｃａ３（Ｓｃ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｌｉ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ等のＣｅ付活酸化物蛍光体、Ｅｕ付活βサイアロン等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活アルミン酸塩蛍光体、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｌａ，Ｇｄ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ等のＴｂ付活酸硫化物蛍光体、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活リン酸塩蛍光体、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ等の硫化物蛍光体、（Ｙ，Ｇａ，Ｌｕ，Ｓｃ，Ｌａ）ＢＯ３：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｎａ２Ｇｄ２Ｂ２Ｏ７：Ｃｅ，Ｔｂ、（Ｂａ，Ｓｒ）２（Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｎ）Ｂ２Ｏ６：Ｋ，Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活硼酸塩蛍光体、Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロ珪酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）２Ｓ４：Ｅｕ等のＥｕ付活チオアルミネート蛍光体やチオガレート蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ）８（Ｍｇ，Ｚｎ）（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロ珪酸塩蛍光体、Ｍ３Ｓｉ６Ｏ９Ｎ４：Ｅｕ、Ｍ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ（但し、Ｍはアルカリ土類金属元素を表わす。）等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体等を用いることも可能である。
また、緑色蛍光体としては、例えば、ピリジン−フタルイミド縮合誘導体、ベンゾオキサジノン系、キナゾリノン系、クマリン系、キノフタロン系、ナルタル酸イミド系等の蛍光色素、テルビウム錯体等の有機蛍光体を用いることも可能である。
【０３０７】
〔橙色ないし赤色蛍光体〕
橙色ないし赤色の光を発する蛍光体（橙色ないし赤色蛍光体）の発光スペクトルにおける発光ピーク波長は、通常５７０ｎｍ以上、好ましくは５８０ｎｍ以上、より好ましくは５８５ｎｍ以上、また、通常７８０ｎｍ以下、好ましくは７００ｎｍ以下、より好ましくは６８０ｎｍ以下の波長範囲にあることが好適である。
また、赤色蛍光体の発光ピークの半値幅としては、通常１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。
【０３０８】
このような橙色ないし赤色蛍光体としては、例えば、赤色破断面を有する破断粒子から構成され、赤色領域の発光を行う（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕで表わされるユーロピウム賦活アルカリ土類シリコンナイトライド系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、赤色領域の発光を行う（Ｙ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕで表わされるユーロピウム賦活希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体等が挙げられる。
また、橙色ないし赤色蛍光体としては、例えば、特開２００４−３００２４７号公報に記載された、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、及びＭｏよりなる群から選ばれる少なくも１種類の元素を含有する酸窒化物及び／又は酸硫化物を含有する蛍光体であって、Ａｌ元素の一部又は全てがＧａ元素で置換されたアルファサイアロン構造をもつ酸窒化物を含有する蛍光体も、本発明において用いることができる。なお、これらは酸窒化物及び／又は酸硫化物を含有する蛍光体である。
さらに、赤色蛍光体としては、例えば、（Ｌａ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ等のＥｕ付活酸硫化物蛍光体、Ｙ（Ｖ，Ｐ）Ｏ４：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ等のＥｕ付活酸化物蛍光体、（Ｂａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活珪酸塩蛍光体、ＬｉＷ２Ｏ８：Ｅｕ、ＬｉＷ２Ｏ８：Ｅｕ，Ｓｍ、Ｅｕ２Ｗ２Ｏ９、Ｅｕ２Ｗ２Ｏ９：Ｎｂ、Ｅｕ２Ｗ２Ｏ９：Ｓｍ等のＥｕ付活タングステン酸塩蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ等のＥｕ付活硫化物蛍光体、ＹＡｌＯ３：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、Ｃａ２Ｙ８（ＳｉＯ４）６Ｏ２：Ｅｕ、ＬｉＹ９（ＳｉＯ４）６Ｏ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）３ＳｉＯ５：Ｅｕ、Ｓｒ２ＢａＳｉＯ５：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｔｂ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ等のＣｅ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）２：Ｅｕ、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３：Ｅｕ等のＥｕ付活酸化物、窒化物又は酸窒化物蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロリン酸塩蛍光体、Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）３（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活珪酸塩蛍光体、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ等のＭｎ付活ゲルマン酸塩蛍光体、Ｅｕ付活αサイアロン等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体、（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）２Ｏ３：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活酸化物蛍光体、（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活酸硫化物蛍光体、（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）ＶＯ４：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活バナジン酸塩蛍光体、ＳｒＹ２Ｓ４：Ｅｕ，Ｃｅ等のＥｕ，Ｃｅ付活硫化物蛍光体、ＣａＬａ２Ｓ４：Ｃｅ等のＣｅ付活硫化物蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＰ２Ｏ７：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ）２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活リン酸塩蛍光体、（Ｙ，Ｌｕ）２ＷＯ６：Ｅｕ，Ｍｏ等のＥｕ，Ｍｏ付活タングステン酸塩蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ｘＳｉｙＮｚ：Ｅｕ，Ｃｅ（但し、ｘ、ｙ、ｚは、１以上の整数を表わす。）等のＥｕ，Ｃｅ付活窒化物蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，ＯＨ）：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロリン酸塩蛍光体、（（Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ，Ｔｂ）１−ｘ−ｙＳｃｘＣｅｙ）２（Ｃａ，Ｍｇ）１−ｒ（Ｍｇ，Ｚｎ）２＋ｒＳｉｚ−ｑＧｅｑＯ１２＋δ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体等を用いることも可能である。
また、赤色蛍光体としては、例えば、β−ジケトネート、β−ジケトン、芳香族カルボン酸、又は、ブレンステッド酸等のアニオンを配位子とする希土類元素イオン錯体からなる赤色有機蛍光体、ペリレン系顔料（例えば、ジベンゾ｛［ｆ，ｆ’］−４，４’，７，７’−テトラフェニル｝ジインデノ［１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ］ペリレン）、アントラキノン系顔料、レーキ系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料を用いることも可能である。
【０３０９】
以上の中でも、赤色蛍光体としては、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＳｉＯ５：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ又はＥｕ錯体を含むことが好ましく、より好ましくは（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＳｉＯ５：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ又は（Ｌａ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、もしくはＥｕ（ジベンゾイルメタン）３・１，１０−フェナントロリン錯体等のβ−ジケトン系Ｅｕ錯体又はカルボン酸系Ｅｕ錯体を含むことが好ましく、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）：Ｅｕ又は（Ｌａ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕが特に好ましい。
また、以上例示の中でも、橙色蛍光体としては（Ｓｒ，Ｂａ）３ＳｉＯ５：Ｅｕが好ましい。
【０３１０】
〔青色蛍光体〕
青色蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長は、通常４２０ｎｍ以上、好ましくは４３０ｎｍ以上、より好ましくは４４０ｎｍ以上、また、通常４９０ｎｍ以下、好ましくは４８０ｎｍ以下、より好ましくは４７０ｎｍ以下、更に好ましくは４６０ｎｍ以下の波長範囲にあることが好適である。
また、青色蛍光体の発光ピークの半値幅としては、通常２０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲である。
【０３１１】
このような青色蛍光体としては、例えば、規則的な結晶成長形状としてほぼ六角形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行う（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕで表わされるユーロピウム賦活バリウムマグネシウムアルミネート系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行う（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３（Ｃｌ，Ｆ）：Ｅｕで表わされるユウロピウム賦活ハロリン酸カルシウム系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ立方体形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行う（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｂ５Ｏ９Ｃｌ：Ｅｕで表わされるユウロピウム賦活アルカリ土類クロロボレート系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、青緑色領域の発光を行う（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）Ａｌ２Ｏ４：Ｅｕ又は（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕで表わされるユウロピウム賦活アルカリ土類アルミネート系蛍光体等が挙げられる。
また、青色蛍光体としては、例えば、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｓｎ等のＳｎ付活リン酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）Ａｌ２Ｏ４：Ｅｕ又は（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ、ＢａＡｌ８Ｏ１３：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｃｅ、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｃｅ等のＣｅ付活チオガレート蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３（Ｃｌ，Ｆ，Ｂｒ，ＯＨ）：Ｅｕ，Ｍｎ，Ｓｂ等のＥｕ付活ハロリン酸塩蛍光体、ＢａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ等のＥｕ付活リン酸塩蛍光体、ＺｎＳ：Ａｇ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ等の硫化物蛍光体、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、ＣａＷＯ４等のタングステン酸塩蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＢＰＯ５：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｃａ）１０（ＰＯ４）６・ｎＢ２Ｏ３：Ｅｕ、２ＳｒＯ・０．８４Ｐ２Ｏ５・０．１６Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ等のＥｕ，Ｍｎ付活硼酸リン酸塩蛍光体、Ｓｒ２Ｓｉ３Ｏ８・２ＳｒＣｌ２：Ｅｕ等のＥｕ付活ハロ珪酸塩蛍光体、ＳｒＳｉ９Ａｌ１９ＯＮ３１：Ｅｕ、ＥｕＳｉ９Ａｌ１９ＯＮ３１等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体、Ｌａ１−ｘＣｅｘＡｌ（Ｓｉ６−ｚＡｌｚ）（Ｎ１０−ｚＯｚ）（ここで、ｘ、及びｙは、それぞれ０≦ｘ≦１、０≦ｚ≦６を満たす数である。）、Ｌａ１−ｘ−ｙＣｅｘＣａｙＡｌ（Ｓｉ６−ｚＡｌｚ）（Ｎ１０−ｚＯｚ）（ここで、ｘ、ｙ、及びｚは、それぞれ、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦６を満たす数である。）等のＣｅ付活酸窒化物蛍光体等を用いることも可能である。
また、青色蛍光体としては、例えば、ナフタル酸イミド系、ベンゾオキサゾール系、スチリル系、クマリン系、ピラリゾン系、トリアゾール系化合物の蛍光色素、ツリウム錯体等の有機蛍光体等を用いることも可能である。
【０３１２】
以上の例示の中でも、青色蛍光体としては、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｆ）２：Ｅｕ又は（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕを含むことが好ましく、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｆ）２：Ｅｕ又は（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕを含むことがより好ましく、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、Ｓｒ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｆ）２：Ｅｕ又はＢａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕを含むことがより好ましい。また、このうち照明用途及びディスプレイ用途としては（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ又は（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕが特に好ましい。
【０３１３】
〔黄色蛍光体〕
黄色蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長は、通常５３０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、より好ましくは５５０ｎｍ以上、また、通常６２０ｎｍ以下、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは５８０ｎｍ以下の波長範囲にあることが好適である。
また、黄色蛍光体の発光ピークの半値幅としては、通常６０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲である。
【０３１４】
このような黄色蛍光体としては、各種の酸化物系、窒化物系、酸窒化物系、硫化物系、酸硫化物系等の蛍光体が挙げられる。特に、例えば、ＲＥ３Ｍ５Ｏ１２：Ｃｅ（ここで、ＲＥは、Ｙ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｌｕ、及びＳｍからなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素を表わし、Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、及びＳｃからなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素を表わす。）やＭａ３Ｍｂ２Ｍｃ３Ｏ１２：Ｃｅ（ここで、Ｍａは２価の金属元素、Ｍｂは３価の金属元素、Ｍｃは４価の金属元素を表わす。）等で表わされるガーネット構造を有するガーネット系蛍光体、ＡＥ２ＭｄＯ４：Ｅｕ（ここで、ＡＥは、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、及びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素を表わし、Ｍｄは、Ｓｉ、及び／又はＧｅを表わす。）等で表わされるオルソシリケート系蛍光体、これらの系の蛍光体の構成元素の酸素の一部を窒素で置換した酸窒化物系蛍光体、ＡＥＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３：Ｃｅ（ここで、ＡＥは、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ及びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素を表わす。）等のＣａＡｌＳｉＮ３構造を有する窒化物系蛍光体等のＣｅで付活した蛍光体が挙げられる。
また、黄色蛍光体としては、例えば、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｇａ２Ｓ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｇａ，Ａｌ）２Ｓ４：Ｅｕ等の硫化物系蛍光体、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ等のｓｉａｌｏｎ構造を有する酸窒化物系蛍光体等のＥｕで付活した蛍光体を用いることも可能である。
また、黄色蛍光体としては、例えば、ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  ｓｕｌｆｏｆｌａｖｉｎｅ
ＦＦ  （Ｃｏｌｏｕｒ  Ｉｎｄｅｘ  Ｎｕｍｂｅｒ  ５６２０５）、ｂａｓｉｃ  ｙｅｌｌｏｗ  ＨＧ  （Ｃｏｌｏｕｒ  Ｉｎｄｅｘ  Ｎｕｍｂｅｒ  ４６０４０）、ｅｏｓｉｎｅ  （Ｃｏｌｏｕｒ  Ｉｎｄｅｘ  Ｎｕｍｂｅｒ  ４５３８０）、ｒｈｏｄａｍｉｎｅ
６Ｇ  （Ｃｏｌｏｕｒ  Ｉｎｄｅｘ  Ｎｕｍｂｅｒ  ４５１６０）等の蛍光染料等を用いることも可能である。
【０３１５】
〔蛍光体に関するその他の事項〕
蛍光体は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
また、蛍光体の重量メジアン径は、通常１０μｍ以上、中でも１２μｍ以上が好ましく、また、通常３０μｍ以下、中でも２５μｍ以下が好ましい。重量メジアン径が小さ過ぎると、輝度が低下し、蛍光体粒子が凝集してしまう傾向がある。一方、重量メジアン径が大き過ぎると、塗布ムラやディスペンサー等の閉塞が生じる傾向がある。
【０３１６】
〔封止材料〕
蛍光体発光素子において、蛍光体は、通常、封止材料に分散させて封止した状態で用いられる。封止材料としては、無機系材料及び有機系材料のいずれを用いてもよい。
無機系材料としては、例えば、金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー若しくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合して成る溶液（例えばシロキサン結合を有する無機系材料）等を挙げることができる。
一方、有機系材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が挙げられる。具体例を挙げると、ポリメタアクリル酸メチル等のメタアクリル樹脂；ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリエステル樹脂；フェノキシ樹脂；ブチラール樹脂；ポリビニルアルコール；エチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂；エポキシ樹脂；フェノール樹脂；シリコーン樹脂等が挙げられる。
【０３１７】
これらの中でも、耐熱性や耐光性等を高めることを目的として、珪素含有化合物を使用することが好ましい。
珪素含有化合物とは、分子中に珪素原子を有する化合物をいい、例えば、ポリオルガノシロキサン等の有機材料（シリコーン系材料）、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素等の無機材料、及びホウケイ酸塩、ホスホケイ酸塩、アルカリケイ酸塩等のガラス材料を挙げることができる。中でも、ハンドリングの容易さ等の点から、シリコーン系材料が好ましい。
【０３１８】
上記シリコーン系材料とは、通常、シロキサン結合を主鎖とする有機重合体をいい、例えば一般組成式（ｉ）で表される化合物及び／またはそれらの混合物が挙げられる。
（Ｒ１Ｒ２Ｒ３ＳｉＯ１／２）Ｍ（Ｒ４Ｒ５ＳｉＯ２／２）Ｄ（Ｒ６ＳｉＯ３／２）Ｔ（ＳｉＯ４／２）Ｑ・・・式（ｉ）
一般組成式（ｉ）において、Ｒ１からＲ６は、有機官能基、水酸基、水素原子からなる群から選択されるものを表す。なお、Ｒ１からＲ６は、同じであってもよく、異なってもよい。また、上記式（ｉ）において、Ｍ、Ｄ、Ｔ及びＱは、各々０以上１未満の数であり、且つ、Ｍ＋Ｄ＋Ｔ＋Ｑ＝１を満足する数である。
【０３１９】
シリコーン系材料は、半導体発光素子の封止に用いる場合、液状のシリコーン系材料を用いて封止した後、熱や光によって硬化させて用いることができる。
シリコーン系材料を硬化のメカニズムにより分類すると、通常、付加重合硬化タイプ、縮重合硬化タイプ、紫外線硬化タイプ、パーオキサイド架硫タイプなどのシリコーン系材料を挙げることができる。これらの中では、付加重合硬化タイプ（付加型シリコーン系材料）、縮合硬化タイプ（縮合型シリコーン系材料）、紫外線硬化タイプが好適である。
【０３２０】
付加型シリコーン系材料とは、ポリオルガノシロキサン鎖が、有機付加結合により架橋されたものをいう。代表的なものとしては、例えばビニルシランとヒドロシランとをＰｔ触媒などの付加型触媒の存在下反応させて得られるＳｉ−Ｃ−Ｃ−Ｓｉ結合を架橋点に有する化合物等を挙げることができる。これらは市販のものを使用することができ、例えば付加重合硬化タイプの具体的商品名としては信越化学工業社製「ＬＰＳ−１４００」「ＬＰＳ−２４１０」「ＬＰＳ−３４００」等が挙げられる。
【０３２１】
一方、縮合型シリコーン系材料とは、例えば、アルキルアルコキシシランの加水分解・重縮合で得られるＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を架橋点に有する化合物を挙げることができる。その具体例としては、下記一般式（ii）及び／又は（iii）で表わされる化合物、及び／又はそのオリゴマーを加水分解・重縮合して得られる重縮合物が挙げられる。
【０３２２】
Ｍｍ＋ＸｎＹ１ｍ−ｎ      （ii）
（式（ii）中、Ｍは、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、及びチタンより選択される少なくとも１種の元素を表わし、Ｘは、加水分解性基を表わし、Ｙ１は、１価の有機基を表わし、ｍは、Ｍの価数を表わす１以上の整数を表わし、ｎは、Ｘ基の数を表わす１以上の整数を表わす。但し、ｍ≧ｎである。）
【０３２３】
（Ｍｓ＋ＸｔＹ１ｓ−ｔ−１）ｕＹ２      （iii）
（式（iii）中、Ｍは、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、及びチタンより選択される少なくとも１種の元素を表わし、Ｘは、加水分解性基を表わし、Ｙ１は、１価の有機基を表わし、Ｙ２は、ｕ価の有機基を表わし、ｓは、Ｍの価数を表わす１以上の整数を表わし、ｔは、１以上、ｓ−１以下の整数を表わし、ｕは、２以上の整数を表わす。）
【０３２４】
また、縮合型シリコーン系材料には、硬化触媒を含有させてもよい。この硬化触媒としては、例えば、金属キレート化合物などを好適なものとして用いることができる。金属キレート化合物は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒの何れか１以上を含むものが好ましく、Ｚｒを含むものが更に好ましい。なお、硬化触媒は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０３２５】
このような縮合型シリコーン系材料としては、例えば特開２００７−１１２９７３号〜１１２９７５号公報、特開２００７−１９４５９号公報、及び、特願２００６−１７６４６８号明細書に記載の半導体発光デバイス用部材が好適である。
【０３２６】
なお、封止材料は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
また、封止材料には、その屈折率を調整するために、高い屈折率を有する金属酸化物となり得る金属元素を含有させることができる。高い屈折率を有する金属酸化物を与える金属元素の例としては、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｙ、Ｎｂ、Ｂ等が挙げられる。これらの金属元素は単独で使用されてもよく、２種以上が任意の組み合わせ及び比率で併用されてもよい。
このような金属元素の存在形態は、封止材料の透明度を損なわなければ特に限定されず、例えば、メタロキサン結合として均一なガラス層を形成していても、封止材料中に粒子状で存在していてもよい。粒子状で存在している場合、その粒子内部の構造はアモルファス状であっても結晶構造であってもよいが、高屈折率を与えるためには結晶構造であることが好ましい。また、その粒子径は、封止材料の透明度を損なわないために、通常は、半導体発光素子の発光波長以下、好ましくは１００ｎｍ以下、更に好ましくは５０ｎｍ以下、特に好ましくは３０ｎｍ以下である。例えばシリコーン系材料に、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化ニオブ等の粒子を混合することにより、上記の金属元素を封止材料中に粒子状で存在させることができる。
また、上記封止材料としては、更に、拡散剤、フィラー、粘度調整剤、紫外線吸収剤等公知の添加剤を含有していてもよい。なお、これらの添加剤は、１種のみを用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０３２７】
また、蛍光体発光素子は、通常は、適当なフレーム上に上述の励起光源及び蛍光体を配置してなる。この際、励起光源の発光によって蛍光体が励起されて発光を生じ、且つ、この励起光源の発光及び／又は蛍光体の発光が、外部に取り出されるように配置されることになる。
また、蛍光体発光素子では、上述の励起光源、蛍光体及びフレーム以外の部材を用いてもよい。その例としては、前述の封止材料が挙げられる。封止材料は、蛍光体発光素子において、蛍光体を分散させる目的以外にも、励起光源、蛍光体及びフレーム間を接着する目的で用いたりすることができる。
【０３２８】
［発光制御装置５０］
発光制御装置５０は、少なくとも発光装置４０から生物７０に照射される光の強度及び／又は波長を経時的に変化させるように制御（発光制御）を行う装置であり、本実施形態では、図１，２に示すように充放電制御装置３０及び発光装置４０に接続されている。
【０３２９】
ここで、発光制御装置５０が行う制御について説明する。
発光制御装置５０は発光装置４０が発光する光の波長を経時的に変化させる制御を行い、各時点において第一及び第二の波長の光のうちのいずれを発光させるか選択できるようになっている。本実施形態では前記のように発光装置４０は赤色光（第一の波長の光）と青色光（第二の波長の光）とを発光できるようになっているため、発光制御装置５０は、発光素子４１，４２のいずれに電力を供給するかを制御することにより、発光装置４０が赤色光と青色光のいずれを発光するかを制御するようになっている。このように、発光制御装置５０はいわば波長選択手段として機能するようになっている。
【０３３０】
また、発光制御装置５０は発光装置４０の発光の強度を経時的に変化させる制御を行えるようになっている。このように、発光制御装置５０はいわば発光強度制御手段としても機能するようになっている。
これにより、第一に、発光制御装置５０は発光装置４０の発光強度がゼロが否かを制御して（即ち、発光の有無を制御して）、発光装置４０が発光するタイミングの制御を行い、発光装置４０の間欠的な発光を実現できる。本実施形態では図２に示すように発光装置４０には発光制御装置５０を介して電力が供給されるようになっているため、発光制御装置５０は、発光装置４０に電力を供給する時刻、電力供給期間、電力供給間隔などを制御することにより、発光装置４０の発光時刻、発光期間、発光間隔などを制御するようになっている。このように、発光制御装置５０はいわば発光時間制御手段としても機能するようになっている。
また、第二に、発光制御装置５０は発光装置４０の発光強度の変化態様を制御して、各回の発光のスペクトル波形を制御できるようになっている。本実施形態では図２に示すように発光装置４０には発光制御装置５０を介して電力が供給されるようになっているため、発光制御装置５０は、発光装置４０に供給する電力を連続的に供給するかパルスとして供給するかを制御することにより、発光装置４０が発する光を連続光とパルス光のいずれにするか制御できるようになっている。このように、発光制御装置５０は発光波形制御手段としても機能するようになっている。
さらに、第三に、発光制御装置５０は発光装置４０の各回の発光の強度の最大値を制御して、赤色光と青色光との発光強度比を調整できるようになっている。本実施形態では図２に示すように発光装置４０には発光制御装置５０を介して電力が供給されるようになっているため、発光制御装置５０は、発光装置４０に供給する電力の量を制御することにより、発光装置４０が発する各回の発光の最大強度を調整して赤色光と青色光との発光強度比を調整できるようになっている。このように、発光制御装置５０は発光強度比制御手段としても機能するようになっている。
【０３３１】
図４（ａ）〜（ｆ）に、発光制御手段５０の制御による発光装置４０の発光パターンの例を示す。なお、図４（ａ）〜（ｆ）において縦軸は発光強度を示し、横軸は時間を示し、「赤ｏｎ」は赤色光が発せられている期間を示し、「青ｏｎ」は青色光が発せられている期間を示し、「ｏｆｆ」は発光装置４０が発光していない期間を示す。また、赤色光は実線で示し、青色光は破線で示す。
発光制御手段５０は、例えば図４（ａ）に示すように、赤色光と青色光とを連続光で交互に間欠的に発光させるようにしてもよい。また、例えば図４（ｂ）に示すように、赤色光と青色光とをパルス光で交互に間欠的に発光させるようにしてもよい。また、例えば図４（ｃ）に示すように、赤色光及び／又は青色光を発する期間を各回の発光毎に変化させてもよい。また、例えば図４（ｄ）に示すように、赤色光と青色光とを連続的に発光させるようにしてもよい。また、例えば図４（ｅ）に示すように、赤色光及び青色光の一方のみを発光させるだけではなく両方を発光させる期間を設けてもよい。また、例えば図４（ｆ）に示すように、赤色光及び青色光の一方又は両方を２回以上続けて発光させるようにしてもよい。
【０３３２】
さらに、図５（ａ）〜（ｄ）に、発光制御手段５０の制御による発光装置４０の発光パターンの別の例を示す。なお、図５（ａ）〜（ｄ）において縦軸は発光強度を示し、横軸は時間を示し、「赤ｏｎ」は赤色光が発せられている期間を示し、「青ｏｎ」は青色光が発せられている期間を示し、「ｏｆｆ」は発光装置４０が発光していない期間を示す。また、赤色光は実線で示し、青色光は破線で示す。
発光制御手段５０は、例えば図５（ａ）に示すように、赤色光と青色光とを交互に発光させ、赤色光及び青色光全体としては連続的に発光させるようにしてもよい。また、例えば図５（ｂ）に示すように、赤色光と青色光とを一部重複させて発光させ、赤色光及び青色光全体としては間欠的に発光させるようにしてもよい。また、例えば図５（ｃ）に示すように、赤色光と青色光とを同じタイミングで発光させることにより赤色光と青色光との発光期間を一致させるようにしてもよい。また、例えば図５（ｄ）に示すように、赤色光を相対的に長期間連続して発光させる一方で、赤色光が発光している期間において青色光を相対的に短期間間欠的に発光させるようにしてもよい。
【０３３３】
なお、図４（ａ）〜（ｆ）及び図５（ａ）〜（ｄ）では最大発光強度が均一な例を示したが、各回の発光ごとに発光強度を変化させることも可能である。
また、発光期間中に一様な発光強度で発光させる以外にも、例えば徐々に発光強度を強めたり弱めたりするようにしてもよい。
さらに、赤色光と青色光の発光強度を同じにしてもよいが、異なる強度にしてもよい。
また、発光時間は、数マイクロ秒程度の短時間から、数時間程度の長時間までのいずれの時間に設定するようにしてもよい。
【０３３４】
本実施形態では図２に示すように発光装置４０は各棚８２の天井それぞれに複数個設置されている。通常、このような場合には同じ棚８２には同種の生物７０を植えたり飼育したりすることが多い。また、生物７０を育成するための最適環境を調べる試験のために用いる場合には、棚８２毎に育成条件を変化させることもある。このため、通常は、発光装置４０の発光を棚８２毎に制御できるように、棚８２毎に発光制御装置５０を設ける。
【０３３５】
なお、発光制御装置５０のハードウェア構成に制限はないが、通常は、電流計、電圧計等のセンサ；ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリ、入出力端子等のインターフェースなどで構成されるコンピュータ；当該コンピュータの制御に従う可変抵抗及びスイッチ等を有する通電回路などにより構成される。そして、予めメモリ等に記録された制御内容に従って発光装置４０の発光の制御を行うようになっている。本実施形態では、発光制御装置５０が、後述するコントローラ６０から育成する生物７０を入力されることにより、メモリ等に記録された適切な制御内容に従って生物７０の育成状況（育成度合い等）に応じて発光を経時的に変化させる制御を行うことによって、育成速度の向上や栄養素の向上を実現できるようになっているものとする。
【０３３６】
［コントローラ６０］
コントローラ６０は発光制御装置５０に接続されて、発光制御装置５０への情報の入出力を行い、発光制御装置５０の制御内容を変更するためのものである。例えば各棚８２に生物７０を観察するためのカメラ（図示せず）を設けて生物７０の育成状況をモニタするようにしている場合、当該生物７０の種類及び育成状況等に応じて発光制御装置５０の制御パターンを変更するものである。特に、コントローラ６０により発光制御装置５０を遠隔操作できるように構成すれば、非常に大量の生物７０の育成管理を一箇所で行うことが可能となり、コストの抑制が可能となる。
【０３３７】
なお、コントローラ６０のハードウェア構成としては、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリ、入出力端子等のインターフェースなどで構成されるコンピュータにより実現可能である。
【０３３８】
［生物７０］
生物７０に制限はない。その例を挙げると、イネ、アワ、ヒエ、キビ、サトウキビ、モロコシ、トウモロコシ、ソバ、コムギ、オオムギ、ライムギ、ライコムギ、カラスムギ、ハトムギ、ダッタンソバ、コウリャン等の穀類；ダイズ、アズキ、エンドウマメ、ソラマメ、インゲンマメ、アルファルファ、ラッカセイ、クルミ、アーモンド、ケシ、コーヒー、ピスタチオ、マカデミア等の豆類；サツマイモ、ジャガイモ、ヤマイモ、サトイモ、キャッサバ、ナガイモ、タロイモ等のイモ類；ゴマ、ナタネ、ベニバナ、ヒマワリ、ココナッツ、ヤシ、オリーブ、綿実、カカオ、サフラワー、アボガド等の油脂植物；ニンジン、ダイコン、カブ、ラディッシュ、レンコン、ゴボウ、タマネギ、ネギ、セロリ、ニラ、ミツバ、シュンギク、チンゲンサイ、ハクサイ、ホウレンソウ、ミズナ、パセリ、レタス、キャベツ、ブロッコリー、アスパラガス、カリフラワー、ピーマン、シシトウ、キュウリ、ウリ、ゴーヤ、ズッキーニ、スイカ、トマト、カボチャ、ナス、ショウガ、ミョウガ、ニンニク、ラッキョウ、コマツナ等の野菜類；オレンジ、グレープフルーツ、レモン、ブドウ、マスカット、モモ、スモモ、アンズ、リンゴ、ナシ、カキ、ウメ、イチジク、ザクロ、イチゴ、メロン、パイナップル、マンゴー、マンゴスチン、パパイヤ、アセロラ、キウイ、ブルーベリー、ラズベリー、クランベリー、サクランボ等の果実類；スギ、ヒノキ、マツ、ヤナギ、キリ、カエデ、ポプラ、オーク、ニレ、ペカン、チーク、サクラ、ウメ、モミジ等の樹木類；シロイヌナズナ、バラ、カーネーション、チューリップ、トルコギキョウ、リンドウ、ペチュニア、カスミソウ、ナデシコ、ユリ、スミレ、パンジー、ラベンダー、ガーベラ、コスモス、キク、ゼラニウム、ツルウリクサ、ベゴニア、シクラメン、ニーレンベルギア、ニチニチソウ、テンジクアオイ、ラン、ヒマワリ、アイビー、アジアンタム、アレカヤシ、インドゴム、オリヅルラン、サンセベリア、シェフレラ、スパティフィラム、ドラセナ、ネオレゲリア、パキラ、ベンジャミン、ポトス、モンステラ、ポインセチア、アネモネ、キキョウ等の草木類などの植物が挙げられる。また、動物、菌類、細菌類なども挙げられる。なお、生物７０は１種のみを育成するようにしてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で育成するようにしてもよい。中でも、レタス、サンチュ、グリーンリーフ、ロレインレタス、ルッコラ、水菜、春菊、小松菜、グリーンウェーブ等の葉野菜が好ましい。
【０３３９】
［他の構成］
主要な構成要素は上述の通りであるが、育成装置１には、これら以外の構成要素が設けられていてもよい。
例えば、本実施形態ではラック８１を設け、当該ラック８１の棚８２に生物７０として植物を植えている。棚８２は一段でもよいが、空間を有効に活用する観点から二段以上で設けることが好ましい。なお、通常は１０段程度に設けることが多い。
また、本実施形態では部屋８０内にラック８１を設置し、当該部屋８０の中で植物の育成を行うようにしている。これにより、育成環境を精密かつ安定してコントロールすることが可能である。また、部屋８０での育成であるため外部から害虫等が侵入することを防止でき、通常は農薬等の使用の必要がない。なお、この部屋８０は地上及び地下のいずれに設置してもよく、また、その寸法も任意である。
さらに、図示しないが、ヒータ等の温度調整手段、スプリンクラー等の水供給手段、空調制御装置等の空調制御手段、液肥のコントロール装置などを設けるようにしてもよい。
【０３４０】
［使用方法］
本実施形態の育成装置１は上述したように構成されているため、その使用時には、以下の要領で生物７０の育成を行う。
まず、太陽電池１０が自然光を受光して発電する。発電された電力は充放電制御装置３０に送られ、発光装置４０の発光に必要な分だけ発光制御装置５０に送られる。また、余剰の電力は二次電池２０に送られ、二次電池２０が充電される。
発光制御装置５０に送られた電力は発光装置４０に供給され、発光装置４０が発光する。この際、発光装置４０の発光は、発光制御装置５０によって予め定められた制御内容に従って、その強度及び／又は波長を経時的に変化させられる。これにより、生物７０には、赤色光及び青色光の一方又は両方の組合せが、連続的又は間欠的に、連続光又はパルス光として、所定の期間ずつ繰り返し照射されることになる。そして、照射された光により生物７０である植物は光合成を行い、育成されるのである。なお、発光制御装置５０の制御内容は生物７０の種類及び育成状況などにより設定すればよく、例えば、８時間周期で発光を完全にｏｎ又はｏｆｆで切り替えることにより、生物７０にストレスをかけないようにすることができる。また、例えば８時間周期とする場合でも、発光時に連続的に発光させるのではなくパルス光による高速点滅（人の目では連続的な発光に見える程度のものを含む）を行うようにすることもできる。
【０３４１】
また、夜間などにおいては太陽電池１０の発電が期待できないため、充放電制御装置３０は二次電池２０を放電させ、二次電池２０に蓄電されていた電力により発光装置４０に発光を行わせる。
さらに、発光装置４０の発光パターンを変更させたい場合には、コントローラ６０により発光制御装置５０が有する制御内容を変更させるようにすればよい。
【０３４２】
［利点］
以上のように、本実施形態の育成装置１によれば、従来よりも低コストで効率よく生物の育成を行うことができる。即ち、太陽電池１０を用いているために発光装置４０の発光のための電力が不要であり、しかも、二次電池２０により余剰電力の有効活用が可能となっているため、低コストの実現が可能である。特に太陽電池１０として有機光電変換素子を備えるものは、設置コストも安価にすることができる。
【０３４３】
また、光源４０から生物７０に照射される光の強度及び／又は発光させる発光素子の組み合わせを経時的に変化させることにより、赤色光と青色光とを組み合わせ、且つ、発光制御装置５０による制御によって最適なパターンで生物７０に光を照射することが可能であるため、生物７０の育成を効率よく行うことが可能である。さらに、コントローラ６０により育成対象の種類、育成状況に応じて発光装置４０の発光パターンを適切に変更できるため、効率を更に高めることが可能である。この際、棚８２毎に発光を制御できるため、緻密な制御が可能である。また、光の照射を制御することで生物７０の成長度合いを予測できるため、コンピュータ等を用いた育成管理を容易に行うこともできる。
【０３４４】
また、本実施形態の育成装置１によれば、生物７０を育成するための最適環境を調べる試験を行うこともできる。即ち、各発光制御装置５０に異なる発光制御を行わせるようにすれば、各発光制御装置５０に対応した生物７０の育成状況を調べることにより、当該生物７０にどのようなパターンで光を照射すればよいかが分かるため、最適な育成環境を知ることができる。
【０３４５】
［その他］
以上、本発明の第一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。
例えば、発光制御装置５０は棚８２毎に設ける以外に、各棚８２に共通の発光制御装置５０を１つだけ設けるようにしてもよく、発光装置４０毎に１つずつ設けるようにしてもよい。
また、例えば、発光制御装置５０は光の波長及び強度の両方ではなく、一方のみを変化させるような制御を行なうようにしてもよい。
【０３４６】
また、例えば、部屋８０の天井又は壁部を透明にし、発光装置４０の発光だけでなく自然光も併用して生物７０を育成するようにしてもよい。また、通常は部屋８０の屋根部分に太陽電池１０を設置することが多いが、天井を通じた自然光の部屋８０内への取り込みを妨げないようにするため、太陽電池として有機光電変換素子を備えるものや、切り欠きを形成したアモルファスシリコン太陽電池などの、太陽光を透過する太陽電池を用いることが好ましい。
【０３４７】
また、例えば、生物７０をカメラで定期的に撮影し、その撮影した画像とコントローラ６０に保存されている平均的な成長度合いを記録した画像とを比較し、両者に大きな相違があった場合に何か異常があると判定してコントローラ６０が使用者に対して警告を出すようにしてもよい。また、前記警告と共に、または警告に代えて、コントローラ６０から発光制御装置５０に指示を出し光の制御内容を変更させるようにしてもよい。
【０３４８】
また、例えば、生物７０をカメラで定期的に撮影し、その撮影した画像と光の照射パターンとを組み合わせてディスプレイ等の出力装置に出力するようにしてもよい。これにより、最適な育成環境をデータ化できるため、生物７０を育成するための最適環境を調べる試験を適切に行うことができる。さらに、このように育成環境のデータ化を行えば、育成する生物７０が変わった場合でも、物理的な変更をすることがなく、コントローラ６０からの指示だけで、照射を制御できる。
また、例えば、充放電制御装置３０、発光制御装置５０及びコントローラ６０の電力を、太陽電池１０又は二次電池２０から供給するようにしてもよい。
【０３４９】
［第二実施形態］
［概要］
図６及び図７（ａ），（ｂ）は本発明の第二実施形態としての育成装置を模式的に示すもので、図６は概略図、図７（ａ），（ｂ）は斜視図である。
図６に示すように、本実施形態の育成装置１００は生物育成用の部屋としてコンテナ９０を備えており、コンテナ９０内の温度を調整する手段（温度調整手段）として温度調整装置９１を備えている他は第一実施形態と同様である。即ち、本実施形態の育成装置１００は、太陽電池１０と、二次電池２０と、充放電制御装置３０と、発光装置４０と、発光制御装置５０と、コントローラ６０とを備え、太陽電池１０で発電された電力が発光装置４０に供給され、供給された電力により発光装置４０が発光し、この発光が生物７０に照射されて生物７０の育成を行うようになっている。
【０３５０】
［太陽電池１０］
太陽電池１０は第一実施形態と同様のものを同様に用いることができる。
太陽電池１０は図７（ａ），（ｂ）に示すようにコンテナ９０の屋根部分に設置すると、太陽光を効果的に受光でき、好ましい。
【０３５１】
［二次電池２０］
二次電池２０は第一実施形態と同様のものを同様に用いることができる。
二次電池２０は通常はコンテナ９０内に設置されるが、コンテナ９０の外部に設置しても良い。
【０３５２】
［充放電制御装置３０］
充放電制御装置３０は、二次電池２０の充放電を制御する装置であり、本実施形態では図６に示すように太陽電池１０、二次電池２０、発電量制御装置５０及び温度調整装置９１に接続されている。太陽電池１０で発電された電力は、原則として充放電制御装置３０及び発光制御装置５０を介して発光装置４０に供給され、さらに、充放電制御装置３０を介して温度調整装置９１に供給される。この際、天候などにより太陽電池１０の発電量は変動するので、充放電制御装置３０は、太陽電池１０での発電量が過剰になれば余分の電力を二次電池２０に送り二次電池２０の充電を行うよう制御を行っている。また一方で、太陽電池１０での発電量が不足すれば二次電池２０に蓄電されていた電力（これも太陽電池１０が発電した電力である）を放電させて電力を取り出し発光装置４０及び温度調整装置９１に送るようになっている。
なお、この充放電制御装置３０のハードウェア構成は第一実施形態で説明したものと同様のものを用いることができる。
【０３５３】
充放電制御装置３０は通常はコンテナ９０内に設置されるが、コンテナ９０の外部に設置しても良い。
また、コンテナ９０に収納する観点からは、充放電制御装置３０を稼動させるための電力は太陽電池１０又は二次電池２０から供給するように構成することが好ましい。これにより、外部からの電力に頼ることなく生物７０の育成が可能となる。
【０３５４】
［発光装置４０］
発光装置４０は第一実施形態と同様のものを同様に用いることができる。
【０３５５】
［発光制御装置５０］
発光制御装置５０は第一実施形態と同様のものを同様に用いることができる。
発光制御装置５０は通常はコンテナ９０内に設置されるが、コンテナ９０の外部に設置しても良い。
また、コンテナ９０に収納する観点からは、発光制御装置５０を稼動させるための電力は太陽電池１０又は二次電池２０から供給するように構成することが好ましい。これにより、外部からの電力に頼ることなく生物７０の育成が可能となる。
【０３５６】
［コントローラ６０］
コントローラ６０は第一実施形態と同様のものを同様に用いることができる。
コントローラ６０は通常はコンテナ９０内に設置されるが、コンテナ９０の外部に設置しても良い。
また、コンテナ９０に収納する観点からは、コントローラ６０を稼動させるための電力は太陽電池１０又は二次電池２０から供給するように構成することが好ましい。これにより、外部からの電力に頼ることなく生物７０の育成が可能となる。
【０３５７】
［生物７０］
生物７０は第一実施形態と同様のものを同様に育成することができる。
【０３５８】
［コンテナ９０］
本実施形態では上述した二次電池２０、充放電制御装置３０、発光装置４０、発光制御装置５０及びコントローラ６０、並びに育成対象である生物７０をコンテナ９０に収納し、このコンテナ９０内で生物７０を育成する。本実施形態では、第一実施形態と同様にコンテナ９０内にラック８１を設け、当該ラック８１の棚８２に生物７０として植物を植えている。
コンテナ９０の形状、寸法等は任意であるが、コスト面からは既存の規格で製造された市販のコンテナを用いることが好ましい。
【０３５９】
コンテナ９０には、通常、図６及び図７（ｂ）に示すように温度調整手段として温度調整装置９１を設ける。一般に、このように温度調整手段を備えたコンテナはリーファーコンテナと呼ばれる。温度調整装置９１を備えることにより、コンテナ９０内の温度を好ましい範囲に調整し、生物７０の育成を効率よく、また多様な条件で行うことができる。
温度調整装置９１は充放電制御装置３０に接続され、充放電制御装置３０を介して太陽電池１０及び二次電池２０に接続されている。そして、太陽電池１０で発電された電力を直接供給されるか、又は二次電池２０に蓄電された後で供給されて稼動するようになっている。このような構成により、外部からの電力に頼ることなくコンテナ９０内の温度調整が可能となる。
なお、本実施形態では図７（ａ），（ｂ）に示すように扉９２とは反対側の側壁部に温度調整装置９１を備えたコンテナ９０を示して説明するが、温度調整装置９１の設置位置に特に制限は無い。
【０３６０】
また、コンテナ９０としては壁に断熱材（図示せず）を備えるものと用いることが好ましい。本実施形態のコンテナ９０は極地、砂漠、熱帯地域等の過酷な環境において使用することもありえることから、コンテナ９０内の温度を低コストで調整できるようにするためである。断熱材の種類に制限は無いが、例えば、発泡ウレタン、発泡スチロールなどを用いることができる。なお、断熱材は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０３６１】
さらに、図示しないが、本実施形態でも第一実施形態と同様に上述した以外の構成要素を備えていてもよく、例えば、スプリンクラー等の水供給手段、空調制御装置等の空調制御手段、液肥のコントロール装置などを設けるようにしてもよい。
【０３６２】
［使用方法］
本実施形態の育成装置１００は上述したように構成されているため、第一実施形態と同様の要領で生物７０の育成を行うことができる。
【０３６３】
［利点］
本実施形態の育成装置１００によれば、従来よりも低コストで効率よく生物の育成を行うことができる。
また、コンテナ９０を用いて装置を構成しているため、可搬性を有し、設置等が容易であるため、低コストでの製造及び搬送が可能である。
特にコンテナに関しては、既に使用されたコンテナを使用することで、コンテナを搬送又は保管用以外の目的で再利用することが可能である。更に、気候の厳しい環境条件下でも、コンテナを使用することにより、環境に左右されずに安定して生物の育成を行うことができる。
さらに、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
【０３６４】
［その他］
以上、本発明の第二実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。
また、コンテナの設置場所については、以下のような場所に設置すると更に本発明の効果が期待できる。例えば、気候の厳しい環境条件下では、地上に設置するよりコンテナの一部又は太陽電池設置面を除く部分の全体を地中に埋めることで、外気温に左右されず、コンテナ全体の使用エネルギーを抑制でき、より低電力で生物を育成できる。
例えば、第一実施形態と同様に変更して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【０３６５】
本発明は生物の育成に係る分野において利用可能であり、例えば、農産物等の育成及びその試験などに用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【０３６６】
【図１】本発明の第一実施形態としての育成装置を模式的に示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第一実施形態としての育成装置を模式的に示す概要図である。
【図３】本発明の一実施形態としての太陽電池の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）はいずれも本発明の第一実施形態を説明する図であって、発光制御手段の制御による発光装置の発光パターンの例を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）はいずれも本発明の第一実施形態を説明する図であって、発光制御手段の制御による発光装置の発光パターンの例を示す図である。
【図６】本発明の第二実施形態としての育成装置を模式的に示す概要図である。
【図７】（ａ），（ｂ）はいずれも本発明の第二実施形態としての育成装置を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【０３６７】
１，１００  育成装置
１０  太陽電池
１１  光電変換素子
２０  二次電池
３０  充放電制御装置
４０  発光装置
４１，４２  発光素子
４３  基板
４４  カバー
５０  発光制御装置
６０  コントローラ
７０  生物
８０  部屋
８１  ラック
８２  棚
９０  コンテナ
９１  温度調整装置
９２  扉
【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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