(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した自己集積性蛍光体を、ベースポリマー中に含み、前記蛍光性分子が、アントラセン誘導体であることを特徴とする波長変換組成物。
【請求項２】
前記アントラセン誘導体が、９−（４−ヒドロキシフェニル）アントラセン、９−（４−アミノフェニル）アントラセン及び９，１０−ジフェニルアントラセン−１−アミンからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項１に記載の波長変換組成物。
【請求項３】
前記自己集積性蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向し、エキサイマを生成している請求項１又は２に記載の波長変換組成物。
【請求項４】
前記自己集積性蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向性会合体を形成している請求項１〜３のいずれかに記載の波長変換組成物。
【請求項５】
前記配向性会合体が、繊維状会合体である請求項４に記載の波長変換組成物。
【請求項６】
前記ベースポリマー１００質量部に対する前記自己集積性蛍光体の濃度が、蛍光性分子換算で０．０００１質量部以上１０質量部以下である請求項１〜５のいずれかに記載の波長変換組成物。
【請求項７】
前記ベースポリマー１００質量部に対する前記自己集積性蛍光体の濃度が、蛍光性分子換算で０．０００１質量部以上２質量部以下である請求項６に記載の波長変換組成物。
【請求項８】
前記自己集積性分子が、アミノ酸誘導体、多環芳香族誘導体、コレステロール誘導体及び糖誘導体から選ばれる１種以上である請求項１〜７のいずれかに記載の波長変換組成物。
【請求項９】
前記自己集積性分子が、ジドデシル化グルタミド、ジブチル化グルタミド及びジドデシル化リジンから選ばれる１種以上である請求項１〜７のいずれかに記載の波長変換組成物。
【請求項１０】
前記自己集積性分子が、分散基を有する請求項１〜９のいずれかに記載の波長変換組成物。
【請求項１１】
前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した自己集積性蛍光体以外の蛍光物質をさらに含有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の波長変換組成物。
【請求項１２】
前記蛍光物質が、前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した自己集積性蛍光体の発光した光を吸収し、より長波長に発光する蛍光物質である請求項１１に記載の波長変換組成物。
【請求項１３】
前記ベースポリマーが可視光領域に吸収をもたないポリマーである請求項１〜１２のいずれかに記載の波長変換組成物。
【請求項１４】
前記ベースポリマーが、ポリメチルメタクリレート又はポリスチレンである請求項１〜１２のいずれかに記載の波長変換組成物。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の波長変換組成物を成形してなる波長変換フィルム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の波長変換フィルムと、光電変換素子とを有することを特徴とする太陽電池。
【請求項１７】
請求項１〜１４のいずれかに記載の波長変換組成物を含む封止材と、光電変換素子とを有することを特徴とする太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の波長域の光を、目的とする波長域の光に波長変換することが可能な波長変換組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光は、３００〜３０００ｎｍ程度の波長域の混合光である。太陽光を、太陽電池のような光電変換デバイスに利用する場合、必ずしもすべての波長の光が利用されているわけではない。具体的に利用される光の波長は、結晶シリコン系太陽電池では、波長域が３００〜１１００ｎｍ付近であるが、アモルファスシリコン太陽電池では４００〜６００ｎｍ付近、化合物系太陽電池は４００〜１３００ｎｍ付近であり、結晶シリコン系太陽電池に比べて短波長域の光は利用率が小さい。
太陽電池を普及させるための課題の一つとして、変換効率の向上が挙げられる。特に短波長域の光は利用率が小さく、変換効率が結晶シリコン系太陽電池より低いアモルファスシリコン系太陽電池や化合物系太陽電池、有機系太陽電池等では深刻な課題となっている。解決策の一つは、従来まで利用されていなかった波長域（特に短波長域）の光エネルギーをいかに利用するかにある。【０００３】
このため、エネルギー効率の点から、従来まで利用されていなかった波長域（特に短波長域）の光エネルギーを必要な波長の光に変換して用いることが求められている。
その方法の一つとして、透明ポリマーの中に蛍光体を分散させ、短波長域の光を太陽電池に適する長波長域の光に変換する波長変換フィルムが開発されている。【０００４】
例えば、特許文献１，２には、蛍光体としてＥｕのようなレアメタルを利用する無機系粒子を透明ポリマーの中に分散させた波長変換フィルムが開示されている。しかしながら、このような波長変換フィルムでは、透明ポリマー中で無機系粒子が凝集することにより、十分に波長変換に寄与できなかったり、太陽光透過率が低下するなどの問題が生じやすい。また、原料にレアメタルを使用しているため、コスト高となる。【０００５】
一方、特許文献３，４のように透明ポリマーの中に分散させる蛍光体として、有機材料系蛍光体を使用した例が報告されている。しかしながら、実用的な変換効率を得るためには透明ポリマーの中に有機材料系蛍光体を高濃度で添加する必要があり、結果として太陽光透過率が低下して、エネルギー変換効率も低下するという問題がある。また、高濃度の有機材料系蛍光体を必要とするため、波長変換フィルム自体の透明性や強度の低下などの問題に繋がる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１３４８０５号公報
【特許文献２】特開平１１−３４５９９３号公報
【特許文献３】特開２００１−３５２０９１号公報
【特許文献４】特開平１０−２６１８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来の波長変換フィルムには、光透過性や波長変換効率の面で改良の余地が残されており、本格的な普及にいたっていないのが実状である。そのため、レアメタルフリーで、低濃度でも波長変換効率の高い有機系発光体を使用した波長変換フィルムの開発に期待が寄せられている。【０００８】
かかる状況下、本発明の目的は、光透過性に優れ、短波長域の光を長波長域の光に高効率に変換することができる波長変換組成物及び該波長変換組成物を成形してなる波長変換フィルムを提供することである。また、本発明の他の目的は、該波長変換フィルムを備えた太陽電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、以下の発明に係るものである。
＜１＞  蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体を、ベースポリマー中に含み、前記ベースポリマー１００質量部に対する前記蛍光体の濃度が、蛍光性分子換算で０．０００１質量部以上１０質量部以下である波長変換組成物。
＜２＞  前記ベースポリマー１００質量部に対する前記蛍光体の濃度が、蛍光性分子換算で０．０００１質量部以上２質量部以下である＜１＞に波長変換組成物。
＜３＞  前記蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向し、エキサイマを生成している＜１＞又は＜２＞に記載の波長変換組成物。
＜４＞  前記蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向性会合体を形成している＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜５＞  前記配向性会合体が、繊維状会合体である＜４＞に記載の波長変換組成物。
＜６＞
＜７＞  前記蛍光性分子が、ピレン誘導体である＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜８＞  前記ピレン誘導体が、１−ピレンブタン酸及びピレン１−アミンからなる群から選ばれる少なくとも一種である＜７＞記載の波長変換組成物。
＜９＞
＜１０＞
＜１１＞  前記自己集積性分子が、アミノ酸誘導体、多環芳香族誘導体、コレステロール誘導体及び糖誘導体から選ばれる１種以上である＜１＞〜＜５＞、＜７＞、＜８＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜１２＞  前記自己集積性分子が、ジドデシル化グルタミド、ジブチル化グルタミド及びジドデシル化リジンから選ばれる１種以上である＜１＞〜＜５＞、＜７＞、＜８＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜１３＞  前記自己集積性分子が、分散基を有する＜１＞〜＜５＞、＜７＞、＜８＞、＜１１＞、＜１２＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜１４＞  前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体以外の蛍光物質をさらに含有する＜１＞〜＜５＞、＜７＞、＜８＞、＜１１＞〜＜１３＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜１５＞  前記蛍光物質が、前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体の発光した光を吸収し、より長波長に発光する蛍光物質である＜１４＞に記載の波長変換組成物。
＜１６＞  前記ベースポリマーが可視光領域に吸収をもたないポリマーである＜１＞〜＜５＞、＜７＞、＜８＞、＜１１＞〜＜１５＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜１７＞  前記ベースポリマーが、ポリメチルメタクリレート又はポリスチレンである＜１＞〜＜５＞、＜７＞、＜８＞、＜１１＞〜＜１５＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜１８＞  ＜１＞〜＜５＞、＜７＞、＜８＞、＜１１＞〜＜１７＞のいずれかに記載の波長変換組成物を成形してなる波長変換フィルム。
＜１９＞  ＜１８＞に記載の波長変換フィルムと、光電変換素子とを有する太陽電池。
＜２０＞  ＜１＞〜＜５＞、＜７＞、＜８＞、＜１１＞〜＜１７＞のいずれかに記載の波長変換組成物を含む封止材と、光電変換素子とを有する太陽電池。
＜２１＞  蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体を、ベースポリマー中に含み、前記蛍光性分子が、アントラセン誘導体である波長変換組成物。
＜２２＞  前記アントラセン誘導体が、９−（４−ヒドロキシフェニル）アントラセン、９−（４−アミノフェニル）アントラセン及び９，１０−ジフェニルアントラセン−１−アミンからなる群から選ばれる少なくとも一種である＜２１＞に記載の波長変換組成物。
＜２３＞  前記蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向し、エキサイマを生成している＜２１＞又は＜２２＞に記載の波長変換組成物。
＜２４＞  前記蛍光体が、ベースポリマー中で会合して配向性会合体を形成している＜２１＞〜＜２３＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜２５＞  前記配向性会合体が、繊維状会合体である＜２４＞に記載の波長変換組成物。
＜２６＞  前記ベースポリマー１００質量部に対する前記蛍光体の濃度が、蛍光性分子換算で０．０００１質量部以上１０質量部以下である＜２１＞〜＜２５＞のいずれかにに記載の波長変換組成物。
＜２７＞  前記ベースポリマー１００質量部に対する前記蛍光体の濃度が、蛍光性分子換算で０．０００１質量部以上２質量部以下である＜２６＞に記載の波長変換組成物。
＜２８＞  前記自己集積性分子が、アミノ酸誘導体、多環芳香族誘導体、コレステロール誘導体及び糖誘導体から選ばれる１種以上である＜２１＞〜＜２７＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜２９＞  前記自己集積性分子が、ジドデシル化グルタミド、ジブチル化グルタミド及びジドデシル化リジンから選ばれる１種以上である＜２１＞〜＜２７＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜３０＞  前記自己集積性分子が、分散基を有する＜２１＞〜＜２９＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜３１＞  前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体以外の蛍光物質をさらに含有する＜２１＞〜＜３０＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜３２＞  前記蛍光物質が、前記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体の発光した光を吸収し、より長波長に発光する蛍光物質である＜３１＞に記載の波長変換組成物。
＜３３＞  前記ベースポリマーが可視光領域に吸収をもたないポリマーである＜２１＞〜＜３２＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜３４＞  前記ベースポリマーが、ポリメチルメタクリレート又はポリスチレンである＜２１＞〜＜３２＞のいずれかに記載の波長変換組成物。
＜３５＞  ＜２１＞〜＜３４＞のいずれかに記載の波長変換組成物を成形してなる波長変換フィルム。
＜３６＞  ＜３５＞に記載の波長変換フィルムと、光電変換素子とを有する太陽電池。
＜３７＞  ＜２１＞〜＜３４＞のいずれかに記載の波長変換組成物を含む封止材と、光電変換素子とを有する太陽電池。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、目的波長域以外の低波長の光を、目的波長に高効率で変換可能な波長変換組成物及び該波長変換フィルム並びに、該波長変換フィルムを備えた太陽電池を初めとした応用製品が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】蛍光体−１の透過型顕微鏡写真である。
【図２】（ａ）波長変換フィルム−２（ＵＶ照射なし）、（ｂ）波長変換フィルム−２（ＵＶ照射あり）の写真である。
【図３】波長変換フィルム−２の蛍光スペクトルを示す図である。
【図４】波長変換フィルム−８の蛍光スペクトルを示す図である。
【図５】波長変換フィルム−２の蛍光スペクトル、太陽光のスペクトル及びアモルファスシリコンの分光感度特性を示す図である。
【図６】波長変換フィルム−９の吸収スペクトル、蛍光スペクトルを示す図である。
【図７】波長変換フィルム−１０の吸収スペクトル、蛍光スペクトルを示す図である。
【図８】波長変換フィルム−２の円二色性（ＣＤ）スペクトルを示す図である。
【図９】波長変換フィルムを備えたアモルファスシリコン太陽電池の変換効率を示す図である（波長変換フィルム−２及び波長変換フィルム−８）。
【図１０】波長変換フィルムを備えたアモルファスシリコン太陽電池の電流測定法による評価結果を示す図である（波長変換フィルム−２、波長変換フィルム−９及び波長変換フィルム−１０）。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜１．波長変換組成物＞
本発明の波長変換組成物は、発光性分子と自己集積性分子とが結合した、波長変換能を有する発光体を、ベースポリマー中に含んでなる組成物である。
本発明において、「波長変換」とは、特定波長帯の光を吸収し、より長波長帯の光を発することで、吸収光を長波長側に変換するダウンコンバージョン型波長変換を意味する。
【００１３】
発光性分子としては、蛍光を発する蛍光性分子、リン光を発するリン光性分子が挙げられ、縮合反応等により、自己集積性分子と結合することができる官能基（アミノ基、アルデヒド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基等）を有しているもの好ましい。発光性分子は、蛍光性分子、特にエキサイマ形成等によりストークシフト（励起極大波長と発光極大波長の差）が大きく、かつ量子収率の高い蛍光を発する蛍光性分子であることが好ましい。
【００１４】
本発明において、「エキサイマ」とは、励起子二量体のことであり、単量体の蛍光より長波長側に発光領域があることを特徴とする。なお、厳密には同一の分子二つからなる二量体をエキサイマと呼び、異なる分子からなる二量体はエキサイプレックス（exciplex）と呼ばれるが、本発明においては区別しない。すなわち、本発明においてエキサイマには、異なる蛍光性分子を含む蛍光体同士が会合して、エキサイプレックスを形成する場合も該当する。
【００１５】
本発明における蛍光性分子としては、エキサイマを形成する部位をもつ分子、あるいは複数種を組み合わせた場合にエキサイプレックスを形成する分子が好ましく、詳しくは後述する自己集積性分子との結合性の観点では、アミノ基、アルデヒド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基等を含む、これらの分子の誘導体が好ましい。
【００１６】
このような分子としては例えばピレン誘導体、アントラセン誘導体、ナフタレン誘導体、フルオレン誘導体、ペリレン誘導体、コロネン誘導体、フェナントレン誘導体、フルオランテン誘導体、カルバゾール誘導体、クリセン誘導体、トリフェニレン誘導体、テトラセン誘導体、ペンタセン誘導体、フルオレノン誘導体、アズレン誘導体、オリゴフェニレンビニレン誘導体、オリゴフェニレンエチニレン誘導体、ポルフィリン誘導体、シアニン色素の誘導体などが挙げられる。これらの蛍光性分子は単独でもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。
【００１７】
この中でも、ピレン誘導体、またはアントラセン誘導体が好ましい。各種太陽電池では、内部に用いられている封止材の劣化を防ぐために紫外線吸収剤が表層に用いられていることが多く、紫外線が有効に利用されていない。ピレン誘導体、またはアントラセン誘導体は、吸収波長が紫外領域にあり、かつエキサイマ蛍光波長が、ピレン誘導体で約４００〜５５０ｎｍ、アントラセン誘導体で約４５０〜６００ｎｍであり、封止材材料の劣化が起こりづらく、後述する太陽電池に用いられる光電変換素子の吸収波長域にあるため、各種太陽電池用の波長変換組成物（波長変換フィルム）として使用する場合に好適である。さらに、蛍光性分子としてピレン誘導体、またはアントラセン誘導体を使用することで、紫外光吸収剤の利用を低減することも期待できる。
【００１８】
ピレン誘導体として、例えば、ピレンカルボン酸、ピレンジカルボン酸、ピレンブタン酸、メチルピレンカルボン酸、メトキシピレンブタン酸、ピレンカルバルデヒド、ピレンアミン、ピレンジアミン、ニトロピレンアミン、ピレンオール、ピレンジオール、フェニルピレンを挙げることができる。より具体的には、１−ピレンカルボン酸、１，６−ピレンジカルボン酸、１−ピレンブタン酸、６−メチルピレン−１−カルボン酸、６−メトキシピレン−１−ブタン酸、ピレン−１−カルバルデヒド、ピレン−１−アミン、ピレン−２−アミン、ピレン−１，６−ジアミン、６−ニトロピレン−１−アミン、ピレン−１−オール、ピレン−１，６−ジオール、２−フェニルピレン、６−プロピルピレン−１−プロピオン酸を挙げることができるが、これらに限定されない。また、これらの蛍光性分子は単独でもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。
この中でも、１−ピレンブタン酸、ピレン−１−アミンが好適である。
【００１９】
アントラセン誘導体としては、フェニルアントラセンアミン、ジフェニルアントラセンアミン、（ヒドロキシフェニル）アントラセン、（カルボキシフェニル）アントラセン、ピリジルアントラセン、ナフチルアントラセン、（ヒドロキシナフチル）アントラセン、（アミノナフチル）アントラセン、アントリルオキシ酢酸、ビス(ジヒドロキシフェニル)アントラセンを挙げることができる。より具体的には、アントラセン誘導体としては、９−（４−ヒドロキシフェニル）アントラセン、９−（４−アミノフェニル）アントラセン、９，１０−ジフェニルアントラセン−１−アミン、９−（４−カルボキシフェニル）アントラセン、９−（４−ピリジル）アントラセン、９−（１−ナフチル）アントラセン、９−（１−ヒドロキシ−４−ナフチル）アントラセン、９−（１−アミノ−４−ナフチル）アントラセン、４−（９−アントリル）フェノキシ酢酸、９，１０−ビス(３，５−ジヒドロキシフェニル)アントラセンを挙げることができるが、これらに限定されない。また、これらの蛍光性分子は単独でもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。
この中でも、９−（４−ヒドロキシフェニル）アントラセン、９−（４−アミノフェニル）アントラセン、９，１０−ジフェニルアントラセン−１−アミンが好適である。
【００２０】
また、本発明で用いられるリン光性分子としては、元素周期表の８族、９族または１０族に属するいずれか１種の金属を含有し、リン光発光を示す錯体系化合物が挙げられ、例えば、イリジウム錯体、オスミウム錯体、希土類錯体などのリン光発光を示す有機金属錯体が挙げられる。
このような有機金属錯体の配位子となる有機化合物としては、例えば、カルバゾール誘導体、ピリジン誘導体、ポルフィリン誘導体、トリフェニレン誘導体、ビピリジン誘導体、ロザリン誘導体、アントラセン誘導体、フタロシアニン誘導体等が挙げられる。
また、リン光性分子として、錯体系化合物以外にもエオシン誘導体、クロロフィル誘導体、βカロチン誘導体、環状アジン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニレン誘導体などを用いてもよい。
【００２１】
また、「自己集積性分子」とは、自己組織化的に集合する作用のある分子であり、本発明では対象となるベースポリマー中で自己組織化することが可能な分子を意味する。なお、一般的な自己集積性分子は適当な溶媒中において会合体を形成するが、ベースポリマー等の多量の異成分を含む溶液中においては会合体の形成が困難となる場合が多い。本発明における自己集積性分子は、溶媒中に限らずベースポリマーを含む溶液中でも会合体を形成するものであり、溶媒を留去する等により固化した場合でも、その会合体が固体中で維持される。さらに、ベースポリマーを含む溶液中あるいは融液中で会合体を形成しない分子であっても、溶媒を留去するなどによりフィルム化（固化）させることによって、フィルムを構成するベースポリマー中で自己組織化的に集合・配向しうる分子も、本発明における自己集積性分子に該当する。
【００２２】
このような自己集積性分子としては、ベースポリマー中で会合を促進する部位（例えば、アミド結合、エステル結合、ウレタン結合、尿素結合）を有し、かつ、適度な分散性を付与するための炭化水素部位を有する分子であることが好ましい。前記炭化水素部位は、例えば、炭素数３〜４０の直鎖アルキル基、分枝アルキル基、環状アルキル基が挙げられる。なお、前記炭化水素部位は、ベースポリマーとの親和性が確保できる範囲で、ヘテロ原子（酸素、チッソ、イオウ）が含まれていてもよい。
【００２３】
このような自己集積性分子として、例えば、各種アミノ酸誘導体、多環芳香族誘導体、コレステロール誘導体、糖誘導体が挙げられ、好適な例としては、グルタミン酸ジアルキルアミドやアスパラギン酸ジアルキルエステル、リジンジアルキルアミド、アシルグルコサミン、アルキルオキシアゾベンゼン、ジアルコキシアントラセンなどが挙げられる。
好適な具体例としては、ジドデシル化グルタミド、ジブチル化グルタミド、ジドデシル化リジンが挙げられる。
なお、これらの自己集積性分子は単独でもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。
【００２４】
上記発光性分子と自己集積性分子とが結合した発光体の製造方法はいかなる方法でもよく、例えば、適当な溶媒に、発光性分子と自己集積性分子を溶解し、そこに縮合剤を加えて、発光性分子と自己集積性分子のそれぞれが有する官能基を反応させて結合する方法が挙げられる。
【００２５】
本発明の波長変換組成物において、ベースポリマーに含ませる発光体として、上記の蛍光性分子と自己集積性分子とが結合してなる蛍光体を使用することが好ましい。
このような蛍光体を用いることにより、前記蛍光体を構成する自己集積性分子の作用により、ベースポリマー中で前記蛍光体が集積するため、自己集積性分子と共に蛍光体を構成する蛍光性分子も高効率で集合・配向し、波長変換に適したエキサイマ生成が促進されるため、波長変換効率が向上する。
【００２６】
一方、自己集積性分子と結合させずに蛍光性分子のみをベースポリマーに分散させた場合には、二量体構造の形成が困難となり、蛍光性分子濃度が高濃度（１０質量％程度）にならないと実用的なレベルでエキサイマ蛍光を発することができない。そのため、コスト高になるだけでなく、フィルムの透明度や、フィルム強度などが低下する問題に繋がる。
【００２７】
また、蛍光性分子をベースポリマー中で集合させる方法として、ポリマー側鎖に蛍光性分子を結合させたポリマー蛍光体、これをベースポリマーに含ませる方法がある。同方法でも、ベースポリマー中で、ある程度の量の蛍光性分子を集合させることができるものの、蛍光性分子は前記ポリマー蛍光体中で立体障害により自由な配置をとることができないため、該蛍光性分子がエキサイマ生成に有利な配向状態になりにくい。そのため、上記ポリマー蛍光体では、本発明の蛍光体と比較して、蛍光性分子のエキサイマの生成確率は低くなる。結果として、ベースポリマーに前記ポリマー蛍光体を添加する場合に、エキサイマ生成を促進するためには、前記ポリマー蛍光体を高濃度で使用せざるを得ず、コスト高、フィルム強度の低下を導くだけでなく、凝集による透明度の低下に繋がる。
【００２８】
以上のように、本発明の波長変換組成物に係る蛍光体は、自己集積性部位を有しない蛍光体やポリマー側鎖に結合させた蛍光体と比べ、ベースポリマーに含まれる蛍光体濃度（すなわち、蛍光性分子濃度）が低濃度でも、エキサイマ蛍光を発する二量体構造を形成しやすいため、波長変換組成物の波長変換効率を向上させることができる。さらにこの蛍光体、さらには該蛍光体が配向して会合した配向性会合体は、それ自身は可視光に吸収をほとんどもたず（すなわち透明である）、フィルム全体の光透過性を阻害することもなく、短波長領域の光を吸収して、より長波長側にエキサイマ蛍光を発することができる。
【００２９】
配向性会合体は、上述の蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体が配向して会合したものである。配向性会合体の形状は、蛍光性分子が隣接するように会合していることが好ましい。蛍光性分子が隣接するように会合する形態として、ミセル型の球状会合体、繊維状会合体などが挙げられ、特に繊維状会合体が好適である。繊維状会合体であれば、その厚み方向の大きさが小さくなり、光の散乱が起こりづらくなる。さらに、繊維状会合体であれば、蛍光性分子がほぼ均等に隣接することができるため、発光される光の波長はほぼ一定になるため好ましい。
【００３０】
ベースポリマーは、発光性分子と自己集積性分子とが結合してなる発光体、特には蛍光性分子と自己集積性分子とが結合してなる蛍光体、さらには該蛍光体が配向して会合した配向性会合体を分散させるための基材（マトリックス）である。
ベースポリマーは、上記発光体に含まれる発光性分子の吸収波長、発光波長の光、特には蛍光性分子の吸収波長、発光波長の光に対して透明なポリマーであればよく、ベースポリマーが可視光領域に極大吸収波長を持たないポリマーであることが好ましく、特にベースポリマーが可視光領域に吸収を持たないポリマーであることが好ましい。
【００３１】
このようなベースポリマーとしては、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エバール、ブチラール、ビニロン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などを用いることができる。このような汎用性ポリマーをベースポリマーに用いることができるので低コストであり、フィルム化に特別の基盤技術を必要としない。
上記ポリマーの中でも、ポリメチルメタクリレートやポリスチレンは、上記発光体、蛍光体及び配向性会合体の分散性が高く、可視光領域に吸収を持たない透明性の高いポリマーを低コストで入手できるため好適である。
【００３２】
本発明の波長変換組成物は、従来の有機系の蛍光体を含有する波長変換組成物に比し、ベースポリマーに含まれる発光体（蛍光体）が低濃度でも十分な変換効率を得ることができる。ベースポリマーに含まれる発光体（蛍光体）の濃度は、フィルム等の成形品の形状、厚みを考慮して、波長変換組成物全体としての透明性を失わない範囲で決定される。具体的には、発光性分子が蛍光性分子の場合、通常、蛍光体分子換算でベースポリマー１００質量部に対して、０．０００１質量部以上１０質量部以下であり、より透明度を高めたいときには、２質量部以下である。濃度が高すぎると、波長変換組成物全体としての透明性が低下したり、ベースポリマーの性質を変えたりするなどの悪影響があるため好ましくない。
【００３３】
本発明の波長変換組成物の製造方法は特に限定されないが、発光性分子（特には蛍光性分子）と自己集積性分子とが結合した発光体と、ベースポリマーとを適当な溶媒に分散したのちに、溶媒を留去する方法が挙げられる。この方法により、本発明の波長変換組成物は、フィルム状や、封止材などの形態とすることができる。
【００３４】
上記発光体（蛍光体）がより均一に分散した波長変換組成物を得ることができる点で、上記発光体（蛍光体）における自己集積性分子は、分散基を有することが好ましい。ここで分散基とは、ベースポリマーとの親和性をある程度高めるための官能基であり、透明性の低下や光散乱の原因となる凝集を抑制させるための官能基を意味する。
そのため、ベースポリマーの種類によって、分散基の種類も異なるが、ベースポリマーが上述のポリスチレン等汎用性ポリマーのように疎水性の高いポリマーである場合には、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基などの脂肪族炭化水素基が好ましい。また、ベースポリマーの種類によっては、コレステリル基やパーフルオロ鎖も「分散基」の候補となる。
【００３５】
脂肪族炭化水素基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、ベースポリマーの種類によって、通常、炭素数２〜３０の中から選択される。アルキル基の具体例としては、ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、オクタデシル基などが挙げられる。
これらの脂肪族炭化水素基は、自己集積性分子に対し、１又は複数結合していてもよく、複数結合している場合には、それぞれが同じでも異なっていてもよい。
【００３６】
また、本発明の波長変換組成物は、より波長変換効率を高めるために、上記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体以外の蛍光物質をさらに含有していてもよい。該蛍光物質が、特に上記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体の発光した光を吸収し、より長波長に発光する蛍光物質であることが好ましい。
蛍光物質として、従来公知の蛍光物質（希土類元素を含む複合酸化物等の無機系蛍光物質、ローダミン類、クマリン類等の有機系蛍光物質）を使用することができ、その種類や含有量は、上記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体の種類や量を考慮して、適宜選択される。なお、有機系の蛍光物質として、（自己集積性分子を結合させていない）上記の蛍光性分子を使用してもよい。
【００３７】
上記蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した蛍光体における蛍光性分子がピレン誘導体の場合には、該蛍光体の発光した光を吸収し、より長波長に発光する蛍光物質として、具体例を示すと、アントラセン、９−フェニルアントラセン、ペリレン、ルブレン、クマリン６、クマリン１５３、９，１０−ジフェニルアントラセン、ナイルレッド等が挙げられる。  
【００３８】
＜２．波長変換フィルム＞
本発明の波長変換フィルムは、本発明の波長変換組成物を成形し、フィルム状にしたものである。波長変換フィルムの成形は、特に限定はなく、従来公知の樹脂フィルム成形の方法（例えば、インフレーション法、カレンダー法、キャスティング法等）により行うことができる。
【００３９】
本発明の波長変換フィルムの厚さは、目的とする波長変換効率、透明性、強度等を考慮の上、目的に応じて任意の厚さとすることができる。例えば、太陽電池用の波長変換フィルムとする場合には、通常、０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であることが多い。
また、本発明の波長変換フィルムは、フィルムの最適化（素材の選択や均質化、多層化、ひずみの改善など）によって変換効率の大幅な改善が期待できる。
なお、上述した本発明の発光体（蛍光体）における自己集積性分子が上記分散基を有すると、溶媒中での前記発光体（蛍光体）の分散性も向上するため、塗布法での波長変換フィルムを製造しやすくなるという利点がある。
【００４０】
本発明の波長変換組成物、波長変換フィルムは、波長変換効率が高く、かつ、ベースポリマーの性質を阻害することがないため、波長変換を利用する様々な用途に適用できる。
例えば、太陽光発電産業、農業、照明産業への適用が挙げられる。
【００４１】
太陽光発電産業への適用としては、例えば、本発明の波長変換組成物を成形してなる波長変換フィルムと、光電変換素子とを有する太陽電池が挙げられる。該太陽電池では、光電変換素子の前段に波長変換フィルムを配置し、該波長変換フィルムに入射した光を、光電変換素子に適した波長に変換して光電変換素子に供することにより、光電変換効率が向上する。
使用される波長変換フィルムは、使用される光電変換素子に適した波長の光を供することができるように、含有させる発光体（蛍光体）及びベースポリマーの種類、発光体（蛍光体）の含有量を選択する。また、複数の波長変換フィルムを組み合わせて（積層して）使用してもよい。
【００４２】
また、太陽電池における光電変換素子は封止材によって封止されていることがあるが、本発明の波長変換組成物を含む封止材であれば、上述の本発明の波長変換フィルムと同様に、光電変換素子に適した波長に変換して供することができるため、光電変換効率が向上させることができる。なお、本発明の波長変換組成物を含む封止材とは、本発明の波長変換組成物のみで形成した封止材、及び、本発明の波長変換組成物を他の公知の封止材材料に添加し、形成した封止材を意味する。
また、波長変換組成物を含む波長変換フィルムと、波長変換組成物を含む封止材を組み合わせて（積層して）使用してもよい。
【００４３】
本発明の太陽電池における光電変換素子として、太陽電池に使用される公知の光電変換素子が使用でき、具体的には、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等のシリコン系光電変換素子；CIS,CIGS,InGaAs,GaAs,CdTe等の化合物系光電変換素子；色素増感型、有機薄膜型等の有機系光電変換素子およびこれらを積層あるいは接合した複合型光電変換素子が挙げられる。本発明の太陽電池は、上述のように本発明の波長変換組成物を含む波長変換フィルムや封止材により、光電変換素子に適した波長の光を、光電変換素子供することができるため、変換効率の低いアモルファスシリコン、化合物系光電変換素子、有機系光電変換素子への展開が有望である。
【００４４】
農業としては、グリーンハウス用の波長変換材料として本発明の波長変換組成物、波長変換フィルムを使用することができる。本発明の波長変換組成物は、短波長領域の光エネルギーを吸収するため、植物へのダメージを軽減できるだけでなく、光合成に利用しやすい波長に変換する。すなわち、波長変換材料としてだけでなく、光フィルタの役目を果たす。
【００４５】
また、照明産業としては、ＬＥＤや有機ＥＬ用の波長変換材料として使用できる。本発明の波長変換組成物、波長変換フィルムは、発光エネルギーを吸収し、異なった波長の光を放出することが可能であるため、適当な発光素子と発光性分子を組み合わせことで様々な波長の光を発することできる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。【００４７】
波長変換組成物、波長変換フィルムの製造に使用した化合物は以下の通りである。
ジドデシル化Ｌ−グルタミド（合成品）
ジブチル化Ｌ−グルタミド（合成品）
ジドデシル化Ｌ−リジン（合成品）
ジ（２−エチルヘキシル）Ｌ−グルタミド（合成品）
９−（４−アミノフェニル）アントラセン（合成品）
９，１０−ジフェニルアントラセン−１−アミン（合成品）
９，１０−ジフェニルアントラセン（東京化成工業株式会社）
ナイルレッド（東京化成工業株式会社）
１−ピレンブタン酸（東京化成工業株式会社）
ピレン−１−アミン（東京化成工業株式会社）
テトラヒドロフラン（ナカライテスク株式会社）
トリエチルアミン（ナカライテスク株式会社）
シアノリン酸ジエチル（和光純薬工業株式会社）
メタノール（ナカライテスク株式会社）
クマリン１５３（アルドリッチ株式会社）
ポリスチレン（アルドリッチ、Ｍｗ：〜２８０，０００）
ポリメチルメタクリレート（アルドリッチ、Ｍｗ：〜１２０，０００）
ジメチルアミノナフタレン（東京化成工業株式会社）
エチレン−酢酸ビニル共重合体（アルドリッチ株式会社）
（エチレン６０mol％−酢酸ビニル４０mol％）【００４８】
１．蛍光体の製造方法
蛍光性分子と自己集積性分子とが結合した自己集積性蛍光体（以下、「蛍光体」とする）を以下の方法で合成した。【００４９】
「蛍光体−１」
蛍光性分子として１−ピレンブタン酸（０．３７ｇ）を、自己集積性分子としてジドデシル化Ｌ−グルタミド（０．６０ｇ）を用い、テトラヒドロフラン（７０ｍＬ）に溶解させ、氷浴中でかき混ぜながらトリエチルアミン（０．３２ｍＬ）およびシアノリン酸ジエチル（０．３８ｍＬ）を加えた。１２時間室温でかき混ぜて反応を進行させたのち、溶媒を除去し、メタノールから再結晶を行って、蛍光体−１（０．８９ｇ）を得た。【００５０】
蛍光体−１について、透過型電子顕微鏡による評価を行った。透過型顕微鏡観察は、蛍光体−１（７．２ｍｇ）をベンゼン（２０ｍＬ）に溶解させ、銅メッシュ上にキャストして、透過型電子顕微鏡（日本電子、JEM-2000X）を使用して行った。
蛍光体−１の透過型顕微鏡写真を図１に示す。蛍光体−１は、ナノ繊維からなる繊維状会合体を形成していた。なお、比較のため観察した参照サンプル（１−ピレンブタン酸）ではこのようなナノ繊維からなる繊維状会合体の形成は確認できなかった。【００５１】
「蛍光体−２」
ジドデシル化Ｌ−グルタミドに代えて、自己集積性分子としてジブチル化Ｌ−グルタミド（０．５ｇ）を用い、蛍光体−１と同様な方法により蛍光体−２を得た。【００５２】
「蛍光体−３」
１−ピレンブタン酸に代えて、蛍光性分子としてピレン−１−アミン（０．２ｇ）を、ジドデシル化Ｌ−グルタミドに代えて、自己集積性分子としてジドデシル化Ｌ−リジン（０．６ｇ）を用い、蛍光体−１と同様な方法により蛍光体−３を得た。【００５３】
「蛍光体−４」
ジドデシル化Ｌ−グルタミドに代えて、自己集積性分子としてジ（２−エチルヘキシル）Ｌ−グルタミド（０．６ｇ）を用い、蛍光体−１と同様な方法により蛍光体−４を得た。【００５４】
「蛍光体−５」
１−ピレンブタン酸に代えて、蛍光性分子として９−（４−アミノフェニル）アントラセン（０．３ｇ）を、ジドデシル化Ｌ−グルタミドに代えて、自己集積性分子としてジドデシル化Ｌ−リジン（０．６ｇ）を用い、蛍光体−１と同様な方法により蛍光体−５を得た。【００５５】
「蛍光体−６」
１−ピレンブタン酸に代えて、蛍光性分子として９，１０−ジフェニルアントラセン−１−アミン（０．４ｇ）を、ジドデシル化Ｌ−グルタミドに代えて、自己集積性分子としてジドデシル化Ｌ−リジン（０．６ｇ）を用い、蛍光体−１と同様な方法により蛍光体−６を得た。【００５６】
表１に合成した蛍光体−１〜６の蛍光性分子と自己集積性分子をまとめて示す。【００５７】
【表１】
0005999450.tif 000002
【００５８】
２．波長変換フィルムの製造方法
以下の製法で、波長変換フィルムを製造した。
「波長変換フィルム−１」
蛍光体−１（１ｍｇ）とベースポリマーであるポリスチレン（１ｇ）をベンゼン（２０ｍＬ）に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー１００質量部に対して、蛍光体をピレン誘導体換算で０．１質量部含む波長変換フィルム−１を得た。【００５９】
「波長変換フィルム−２」
蛍光体−１（７．２ｍｇ）とベースポリマーであるポリスチレン（１ｇ）をベンゼン（２０ｍＬ）に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー１００質量部に対して、蛍光体をピレン誘導体換算で０．７２質量部含む波長変換フィルム２を得た。【００６０】
「波長変換フィルム−３」
蛍光体−１（３０ｍｇ）とベースポリマーであるポリスチレン（１ｇ）をクロロホルム（２０ｍＬ）に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー１００質量部に対して、蛍光体をピレン誘導体換算で３．０質量部含む波長変換フィルム−３を得た。【００６１】
「波長変換フィルム−４」
蛍光体−２（３．６ｍｇ）とベースポリマーであるポリメチルメタクリレート（１ｇ）を酢酸エチル（２０ｍＬ）に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー１００質量部に対して蛍光体をピレン誘導体換算で０．３６質量部含む波長変換フィルム−４を得た。【００６２】
「波長変換フィルム−５」
蛍光体−５（５ｍｇ）とベースポリマーであるスチレン（１ｇ）を、トルエン（２０ｍＬ）に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー１００質量部に対して蛍光体をアントラセン誘導体換算で０．５質量部含む波長変換フィルム−５を得た。【００６３】
「波長変換フィルム−６」
蛍光体−１（３．６ｍｇ）とジメチルアミノナフタレン（１．０ｍｇ）およびベースポリマーであるスチレン（１ｇ）を、ベンゼン（２０ｍＬ）に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、波長変換フィルム−６を得た。【００６４】
「波長変換フィルム−７」
蛍光体−４（５ｍｇ）とベースポリマーであるスチレン（１ｍｇ）を、トルエン（２０ｍＬ）に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、波長変換フィルム−７を得た。【００６５】
「波長変換フィルム−８（比較例）」
比較例として、自己集積性分子を含まない蛍光体を含む波長変換フィルム−８を製造した。
蛍光性分子として１−ピレンブタン酸（２．９ｍｇ）と、ベースポリマーであるポリスチレン（１ｇ）とをベンゼン（２０ｍＬ）に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、波長変換フィルム−８を得た。【００６６】
「波長変換フィルム−９」
蛍光体−１（７．２ｍｇ）と９，１０−ジフェニルアントラセン（１．０ｍｇ）、をベースポリマーであるエチレン−酢酸ビニル共重合体（１ｇ）を酢酸エチル（１０ｍＬ）に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー１００質量部に対して蛍光体−１をピレン誘導体換算で０．７２質量部、９，１０−ジフェニルアントラセン換算で０．１質量部含む波長変換フィルム−９を得た。【００６７】
「波長変換フィルム−１０」
蛍光体−１（７．２ｍｇ）と９，１０−ジフェニルアントラセン（１．０ｍｇ）、クマリン１５３（０．３ｍｇ）、ナイルレッド（０．１２ｍｇ）をベースポリマーであるエチレン−酢酸ビニル共重合体（１ｇ）を酢酸エチル（１０ｍＬ）に溶解させ、室温でガラス基板上にキャストし、溶媒を蒸発させることによって、ベースポリマー１００質量部に対して蛍光体−１をピレン誘導体換算で０．７２質量部、９，１０−ジフェニルアントラセン換算で０．１質量部、クマリン１５３換算で０．０３質量部、ナイルレッド換算で０．０１２質量部、含む波長変換フィルム−１０を得た。【００６８】
表２に波長変換フィルム−１〜１０の構成をまとめて示す。【００６９】
【表２】
0005999450.tif 000003
【００７０】
３．評価
（１）目視観察
波長変換フィルム−１〜１０を観察したところ、目視で透明であり、白濁などは認められなかった。代表例として波長変換フィルム−２の写真を図２（ａ）に示す。
波長変換フィルム−１〜１０に、ＵＶ照射（波長３６５ｎｍ）したところ、明らかにフィルムが発光することが確認された。代表例として、波長変換フィルム−２の写真を図２（ｂ）に示す。【００７１】
（２）蛍光スペクトルの評価
波長変換フィルム−２と、波長変換フィルム−８について、蛍光スペクトル測定装置（日本分光、FP-6500）を用いて蛍光スペクトルの評価を行った結果を図３（波長変換フィルム−２）、図４（波長変換フィルム−８）に示す。
図３に示すように、自己集積性分子であるジドデシル化Ｌ−グルタミドと蛍光性分子である１−ピレンブタン酸とが結合した、蛍光体１を分散させた波長変換フィルム−２では、長波長の４５０ｎｍ近傍をピークトップとする蛍光スペクトルが得られた。１−ピレンブタン酸自体の蛍光スペクトル（図示せず）のピークは、３９０ｎｍであるため、波長変換フィルム−２では、長波長側に蛍光波長がシフトしていることが確認された。
一方、自己集積性分子を結合させていない１−ピレンブタン酸を分散させた波長変換フィルム−８では、１−ピレンブタン酸自体のピークトップに近い３９０ｎｍ近傍にピークトップがあり、蛍光波長がシフトは認められなかった。【００７２】
参考のため、図５に波長変換フィルム−２の発光特性、太陽光のスペクトル及びアモルファスシリコンの吸収帯を示す。波長変換フィルム−２の発光はアモルファスシリコンの吸収帯に重なることがわかる。【００７３】
上記と同様に波長変換フィルム−９と、波長変換フィルム−１０について、吸収スペクトル、蛍光スペクトルの評価を行った結果を図６（波長変換フィルム−９）、図７（波長変換フィルム−１０）に示す。
図６に示すように、波長変換フィルム−９の蛍光スペクトルでは、蛍光体−１由来の蛍光スペクトルが消失し、４３０ｎｍ付近に、ジフェニルアントラセン由来の蛍光スペクトルが観察された。これは、蛍光体−１からジフェニルアントラセンへのエネルギー移動が起きたためと考えられる。
図７に示すように、波長変換フィルム−１０の蛍光スペクトルでは、蛍光体−１、９，１０−ジフェニルアントラセン由来の蛍光スペクトルが消失し、４７０ｎｍ付近に、クマリン１５３由来の蛍光スペクトルが、５７０ｎｍ付近に、ナイルレッド由来の蛍光スペクトルが、観察された。これは、蛍光体−１から９，１０−ジフェニルアントラセンを経由して、クマリン１５３、ナイルレッドへのエネルギー移動が起きたためと考えられる。【００７４】
（３）円二色性（ＣＤ）スペクトル
図８に、波長変換フィルム−２の円二色性（ＣＤ）スペクトルを示す。測定は、円二色性（ＣＤ）スペクトル測定装置（日本分光、J725）を用いて行った。
図８から明らかなように、非常に大きなCD強度が得られており、波長変換フィルム−２に含まれる蛍光性分子と自己集積性分子が結合した蛍光体がベースポリマー中で配向して会合し、配向性会合体を形成していることが確認された。【００７５】
（４）太陽電池としての評価
（テスト１）
本発明の波長変換フィルムを備えたアモルファスシリコン太陽電池の性能評価を行った。
まず、アモルファスシリコン太陽電池YG-B5050（Shenzhen Global Solar Energy Technology Co., Ltd.製、５×５ｃｍ）の表面に波長変換フィルム−２（厚み：０．０４ｍｍ）を貼付け、次いで、フィルム表面での光の散乱を抑えるため、ジエチレングリコールを適量滴下してフィルム表面に広げた後に、石英基板で覆った。
得られた波長変換フィルムを備えた太陽電池を、ソーラーシュミレーター（SAN-EI ELECTRIC製（XES−70S1）、AM 1.5G、100mW/cm2、照射光サイズ７×７ｃｍ）にセットし、変換効率を評価した。
また、比較として、上記と同様の方法で、フィルムを有さないアモルファスシリコン太陽電池、蛍光体を含まないポリスチレンフィルム（厚み：０．０３５ｍｍ）を備えたアモルファスシリコン太陽電池及び波長変換フィルム−８（厚み：０．０３６ｍｍ）を備えたアモルファスシリコン太陽電池を製造し、変換効率の評価を行った。
図９に結果を示す。なお、図９における変換効率は、フィルムを有さないアモルファスシリコン太陽電池の変換効率を基準とした相対値である。【００７６】
図９に示されるように、波長変換フィルム−２を備えた太陽電池は、フィルムを有さない太陽電池と比較して、変換効率が５％以上向上していることがわかる。また、波長変換フィルム−２を備えた太陽電池は、自己集積性分子と結合していない蛍光体を含む波長変換フィルム−８を備えた太陽電池と比較しても、変換効率が３．５％以上向上していることがわかる。
これらの結果から、本発明の波長変換フィルムは、太陽電池の変換効率の向上に寄与することが確認された。【００７７】
（テスト２）
波長変換フィルム−２、波長変換フィルム−９及び波長変換フィルム−１０について、電流測定法による評価を行った。
まず、ポリエチレンテレフタレートフィルムの上に製膜した波長変換フィルム−２（厚み０．０４０ｎｍ）を、電流計に接続した市販の多結晶シリコン太陽電池（株式会社 太陽工房製、７．０ｃｍ2）の上に設置し、ＵＶライト（３６５ｎｍ）照射して、電流値を測定した。図１０に結果を示す。
波長変換フィルム−２を設置しない場合と比較して、波長変換フィルム−２を設置すると太陽電池が生み出す電流値が３３％向上した（１２．３μA→１６．４μA）。この結果は、多結晶シリコン太陽電池の分光感度が低い３６５ｎｍの光が、波長変換フィルム−２によって長波長側へ変換されたためと考えられる。【００７８】
同様にポリエチレンテレフタレートフィルムの上に製膜した波長変換フィルム−９（厚み０．０４０ｎｍ）について、上記電流測定法による評価を行った。図１０に結果を示す。
波長変換フィルム−９を設置しない場合と比較して、波長変換フィルム−９を設置すると太陽電池が生み出す電流値が９６％向上した（１２．３μA→２３．５μA）。この結果は、多結晶シリコン太陽電池の分光感度が低い３６５ｎｍの光が、波長変換フィルム−９によってより長波長側へ変換されたためと考えられる。【００７９】
同様にポリエチレンテレフタレートフィルムの上に製膜した波長変換フィルム−１０（厚み０．０４０ｎｍ）について、上記電流測定法による評価を行った。図１０に結果を示す。
波長変換フィルム−１０を設置しない場合と比較して、波長変換フィルム−１０を設置すると太陽電池が生み出す電流値が７８％向上した（１２．３μA→２１．５μA）。この結果は、多結晶シリコン太陽電池の分光感度が低い３６５ｎｍの光が、波長変換フィルム−１０によってより長波長側へ変換されたためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明によれば、太陽電池を初めとした応用製品に好適に使用できる波長変換組成物、波長変換フィルムが提供される。本発明の波長変換組成物及び該波長変換フィルムは、Ｅｕのようなレアメタルを利用しない有機材料であり、かつ、従来の有機系蛍光体に対して、蛍光体の含有量が少ない有機材料であるため、ポリマー素材が有する軽量性かつ柔軟性が維持され、応用性も高いという利点を有する。
また、本発明の波長変換フィルムを備えた太陽電池は、変換効率が大きく向上するため、本発明は工業的に有望である。
【図１】
0005999450.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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