(57)【要約】      （修正有）【課題】光起電モジュールの耐久性、エネルギー変換および費用対効果の改良された組み合わせを提供する。【解決手段】光起電モジュール１０における封止材層１２として使用するための熱可塑性樹脂配合物であって、光透過性熱可塑性樹脂、２８０〜５００ｎｍの範囲の入射放射線吸収の極大値および４００〜９００ｎｍの範囲の相対的により長い波長での放射線放出の極大値を示し並びに光起電モジュールにおいて生じる光起電力電流の効率を改善する少なくとも１種のダウンコンバージョン材料、並びに約２８０ｎｍ〜約３８０ｎｍの範囲の波長を有する紫外（ＵＶ）電磁放射線を少なくとも約４０％透過する光安定化剤添加物を含む熱可塑性樹脂配合物が開示される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光起電モジュールにおける光透過性層として使用するための熱可塑性樹脂配合物であって、
（ａ）アルコキシシランを含有する、均一に分岐した線状エチレン／α−オレフィンランダムコポリマーのみからなる光透過性熱可塑性樹脂、
（ｂ）２８０〜５００ｎｍの範囲において入射放射線吸収の極大値、および４００〜９００ｎｍの範囲において、相対的により長い波長での放射線放出の極大値を示し、並びに光起電モジュールにおける光起電電流発生の効率を向上させる、少なくとも１種のダウンコンバージョン材料、並びに
（ｃ）約２８０ｎｍ〜約３８０ｎｍの範囲の波長を有する紫外（ＵＶ）電磁放射線の少なくとも約４０パーセントを透過する光安定化剤添加物、
を含む熱可塑性樹脂配合物。
【請求項２】
前記アルコキシシランを含有する、均一に分岐した線状エチレン／α−オレフィンランダムコポリマーが、アルコキシシランを含有する、均一に分岐した線状エチレン／オクテンランダムコポリマーである、請求項１に記載の熱可塑性樹脂配合物。
【請求項３】
前記ダウンコンバージョン材料が、ローダミン、クマリン、ルブレン、Ａｌｑ３、ＴＰＤ、Ｇａｑ２Ｃｌ、ペリレン染料、ナフタルイミド染料、ナフタレンカルボン酸、およびビオラントロンもしくはイソ−ビオラントロン：並びにこれらの誘導体から選択される１種以上の有機ルミネッセントダウンコンバージョン添加物を含み、１０〜５００ｐｐｍの濃度で前記熱可塑性樹脂配合物中に配合される、請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂配合物。
【請求項４】
前記光安定化剤が、ヒンダードアミン系光安定化剤、励起状態クエンチャー、ヒドロペルオキシド分解剤、およびラジカルスカベンジャーからなる群から選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂配合物。
【請求項５】
前記光安定化剤が、Ｃｙａｓｏｒｂ  ３３４６、Ｃｙａｓｏｒｂ  ３５２９；Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ  ９４４ＬＤ；Ｔｉｎｕｖｉｎ  ６２２；Ｕｎｉｖｕｌ  ４０５０；Ｕｎｉｖｕｌ  ５０５０、さらにＨｏｓｔａｖｉｎ  Ｎ３０およびＣｈｉｍａｓｓｏｒｂ  １１９からなる群から選択され、前記熱可塑性樹脂配合物の重量に基づいて０．０１〜５重量％である、請求項４に記載の熱可塑性樹脂配合物。
【請求項６】
前記光安定化剤が、下記構造：
【化１】
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を有する、請求項５に記載の熱可塑性樹脂配合物。
【請求項７】
光起電力電池における光透過性層として使用するための、請求項１〜６のいずれか一項に記載熱可塑性樹脂配合物を含むシート材料。
【請求項８】
（ｉ）光透過性外面カバーシート；
（ｉｉ）光起電力電池の環境影響からの保護を提供する、請求項７に記載の少なくとも１つの光透過性封止シート材料；
（ｉｉｉ）保護外面バックシート、並びに
（ｉｖ）前記カバーシートおよび封止フィルムを通過した電磁放射線を電気エネルギーに変換するのに適合した少なくとも１つの光起電力電池、
を含む、入射電磁放射線を電気エネルギーに変換するための光起電モジュール。
【請求項９】
前記光起電力電池が、以下の材料：ＣｄＳ；Ｓｉ；ＣｄＴｅ；ＩｎＰ；ＧａＡｓ；Ｃｕ２Ｓ；および銅インジウムガリウムジセレニド（ＣＩＧＳ）、結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）、アモルファスシリコンまたはＣＩＳの少なくとも１種を含む、請求項８に記載の光起電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照により本明細書に全体として組み込まれる２０１１年３月３１日に出願された米国仮特許出願第６１／４７０１８４号からの優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、ダウンコンバージョン材料（ｄｏｗｎ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を含む光透過性熱可塑性樹脂に関する。別の実施形態では、本発明は、光起電（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ：「ＰＶ」）モジュールにおけるフィルムもしくは層としてのそのような樹脂の使用にさらに関する。本発明による樹脂は、光起電モジュールの耐久性、エネルギー変換および費用対効果の改良された組み合わせを提供する。
【背景技術】
【０００３】
知られているように、光起電モジュールは、主として可視光スペクトル範囲またはその近傍で電磁放射線を電気エネルギーに変換する。光もしくは光子を電流に変換する際のそれらの効率は、「量子効率」とも呼ばれている。より短い波長の光を、より長い波長へ変換させることによって、高エネルギーの短波長光へのスペクトル応答の領域での光起電モジュールを改良することを試みるために「ダウンコンバージョン」材料を使用することが知られている。ダウンコンバージョン材料は、典型的には高エネルギーの短波長光（つまり、ＰＶ電池が低い外部量子効率を示す範囲にある）を吸収し、この光を、より低いエネルギーの、より長い波長（つまり、ＰＶ電池がより高い外部量子効率を示す範囲内にある）で再放出する１種以上の既知の有機もしくは無機材料である。
【０００４】
この「ダウンコンバージョン」（時には「ダウンシフティング」とも呼ばれる）作用および提案された材料は、例えば国際公開第２００７／０４３４９６号；国際公開第２００９／００２９４３号；国際公開第２００９／１５７８７９号；国際公開第２００３／０７９４５７号；米国特許出願公開第２００５／０２６５９３５号；米国特許出願公開第２００６／０１６９９７１号；および米国特許出願公開第２０１０／０１８６８０１号をはじめとする多数の文献において記載されている。
【０００５】
知られているように、光起電モジュールは、紫外（「ＵＶ」）線への直接曝露を伴う長期間の運用（例えば、２０年を超える）に耐えることが必要とされる。選択されたタイプの熱可塑性ポリマー樹脂は、光学的、電気的および物理的特性の優れた費用対効果のバランスを提供し、多数の用途において良好に機能することができるが、光起電モジュール用途において遭遇する過酷な曝露条件において使用することは困難である。使用時には、多数のタイプの熱可塑性ポリマー樹脂は、数多くのタイプの熱可塑性ポリマー樹脂の劣化を誘発することが公知であり、さもなければ紫外線への長期曝露中にポリマー特性を急激に劣化させることになる紫外線から保護する安定化添加物を必要とする。
【０００６】
紫外線安定化が熱可塑性ポリマー樹脂にとって必要な場合は、一般には、それがなければ電気エネルギーへ変換させるために「ダウンコンバート」されて光起電力電池への有用な放射線として伝送される、より短い波長の紫外線の透過を遮断し、吸収し、および／または一般に低下させると予想される。このため、紫外線安定化が所望のダウンコンバージョン効果を無効化するであろうから、そのような紫外線安定化熱可塑性樹脂は、ダウンコンバージョン材料を効果的に含有して利用できるとは予測されない。しかし安定化を行わないと、紫外線は、ダウンコンバージョン中にその層内へ少なくともある有限距離だけ侵入してこのポリマーを劣化させることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００７／０４３４９６号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２００９／００２９４３号パンフレット
【特許文献３】国際公開第２００９／１５７８７９号パンフレット
【特許文献４】国際公開第２００３／０７９４５７号パンフレット
【特許文献５】米国特許出願公開第２００５／０２６５９３５号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００６／０１６９９７１号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１０／０１８６８０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、紫外線安定性であり、少なくとも部分的に紫外線透過性であり、少なくとも１つのダウンコンバージョン材料を含むような樹脂の熱可塑性樹脂およびフィルムもしくは層であって、該シート材料は光起電モジュールにおいて優れた変換効率を提供する熱可塑性樹脂およびフィルムもしくは層を得ることが望ましい。さらに、そのような熱可塑性ポリマー樹脂材料を含む光起電モジュールおよびそれらを製造するための方法を得ることもまた望ましい。このため、本発明の目的は、これらやその他の結果を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これらや他の様々な望ましい結果の１つ以上は本発明によって提供されるが、１つの実施形態では、本発明は、光起電モジュールにおける光透過性層として使用するための熱可塑性樹脂配合物であって、
（ａ）光透過性熱可塑性樹脂、
（ｂ）２８０〜５００ｎｍの範囲において入射放射線吸収の極大値、および４００〜９００ｎｍの範囲において、相対的により長い波長での放射線放出の極大値を示し、並びに光起電モジュールにおける光起電電流発生の効率を向上させる少なくとも１種のダウンコンバージョン材料、並びに
（ｃ）約２８０ｎｍ〜約３８０ｎｍの範囲の波長を有する紫外（ＵＶ）電磁放射線の少なくとも約４０パーセントを透過する光安定化剤添加物
を含む熱可塑性樹脂配合物である。
【００１０】
他の代替実施形態では、本発明は、前記ダウンコンバージョン材料が３００〜５００ナノメートルのスペクトル範囲内において電磁放射線の吸収の極大値を示し、および／または４００〜６００ナノメートルのスペクトル範囲内において電磁放射線の放出の極大値を示す、上述した熱可塑性樹脂配合物である。他の代替実施形態では、本発明による熱可塑性樹脂配合物は、Ｃｙａｓｏｒｂ  ３３４６、Ｃｙａｓｏｒｂ  ３５２９；Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ  ９４４ＬＤ；Ｔｉｎｕｖｉｎ  ６２２；Ｕｎｉｖｕｌ  ４０５０；Ｕｎｉｖｕｌ  ５０５０、さらにＨｏｓｔａｖｉｎ  Ｎ３０およびＣｈｉｍａｓｓｏｒｂ  １１９からなる群から選択される光安定化剤を含んでいる。
【００１１】
他の代替実施形態には、前記ダウンコンバージョン材料が
（ａ）
（ｉ）Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、ＴｍおよびＹｂからなる群から選択されるフォトルミネッセントランタニドカチオンを含有する化合物のナノ粒子、並びに
（ｉｉ）太陽光の１つの高エネルギー光子から１より多いエキシトンを生成できる半導体ナノ結晶化合物、および
前述のナノ粒子（ｉ）もしくは半導体ナノ結晶化合物（ｉｉ）の１種以上を含み、コア−シェル構造を有し、前記ナノ粒子もしくはナノ結晶が約１ｎｍ〜約２００ｎｍのサイズ範囲を有する複合体を含む群から選択される量子ドット；
から選択される無機ナノ粒子；並びに
（ｂ）下記のもの：ローダミン、クマリン、ルブレン、Ａｌｑ３、ＴＰＤ、Ｇａｑ２Ｃｌ、ペリレン染料、ナフタレンカルボン酸、およびビオラントロンもしくはイソ−ビオラントロン：並びにこれらの誘導体から選択される有機ルミネッセントダウンコンバージョン添加物；
から選択される材料を含み、その他の点では本明細書に記載した通りの熱可塑性樹脂配合物が挙げられる。
【００１２】
また別の代替実施形態では、本発明は、光起電力電池における光透過性層として使用するためのシート材料であって、上述したものから選択される熱可塑性樹脂配合物を含むシート材料である。
【００１３】
さらなる実施形態では、本発明は、（ｉ）光透過性外面カバーシート、（ｉｉ）光起電力電池の環境影響からの保護を提供する、上述した熱可塑性樹脂配合物から調製される少なくとも１つの光透過性封止シート材料、（ｉｉｉ）保護外面バックシート、並びに（ｉｖ）前記カバーシートおよび封止フィルムを通過した電磁放射線を電気エネルギーに変換するのに適合した少なくとも１つの光起電力電池；を含む、入射電磁放射線を電気エネルギーに変換するための光起電モジュールである。他の代替実施形態では、本発明は、前記光起電力電池が以下の材料：ＣｄＳ；Ｓｉ；ＣｄＴｅ；ＩｎＰ；ＧａＡｓ；Ｃｕ２Ｓ、および銅インジウムガリウムジセレニド（ＣＩＧＳ）、結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、またはＣＩＳの少なくとも１種を含む、そのような光起電モジュールである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、ペリレン染料、Ｌｕｍｏｇｅｎ（商標）５７０バイオレットによる波長「ダウンコンバージョン」の作用を示しているグラフである。
【図２Ａ】図２Ａは、一連のフィルムについて該フィルムを通して透過される２００〜４００ナノメートルの波長の入射光のパーセンテージを示すグラフである。
【図２Ｂ】図２Ｂは、一連のフィルムについて該フィルムを通して透過される波長２００〜４００ナノメートルの波長の入射光のパーセンテージを示すグラフである。
【図３】図３は、ＰＶモジュールについての例である構造の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ダウンコンバージョン材料
本発明による熱可塑性ポリマー樹脂材料を調製するための重要な成分は、相対的により短い波長を有する入射放射線を吸収して、相対的により長い波長で該放射線を再放出する適切な電磁放射線ダウンコンバージョン材料である。この使用のために適する多数の既知の有機および無機材料および化合物が存在するであろうし；一部は、ルミネッセント（ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）材料とも呼ばれている。本発明の様々な実施形態では、単一ダウンコンバージョン材料を使用でき、またはさらには、例えば、ダウンコンバージョン「カスケード」を提供するために、組み合わせの、または「一連の（ｃｈａｉｎ）」ダウンコンバージョン材料を使用することができる。
【００１６】
１つの実施形態では、そのようなダウンコンバージョン材料は、主として（約２８０〜約４００ナノメートルの）ＵＶスペクトル範囲の放射線からの電磁エネルギーを効果的に吸収し、相対的により高い波長で放射線を放出する。望ましくは、この材料は、この範囲で電磁エネルギーの少なくとも１つの「吸収の極大値」、好ましくは１つより多い極大値が存在する場合は全てのそのような吸収の極大値を有している。ダウンコンバージョン材料の「吸収の極大値」は、太陽電磁波スペクトル（これらの材料についてのＵＶ範囲）から外れた光波長を意味しており、この化合物は、この波長範囲にわたるその光エネルギー吸収のプロットにおけるピークによって示されるような光エネルギーのピーク量、好ましくは、最大吸収量を吸収する。これは、図１において観察できる。ダウンコンバージョン材料は、一部の場合には、１つより多い吸収の極大値を有することができる。この測定のために、吸収は既知で市販で入手できるＵＶ−Ｖｉｓ分光計を使用して測定される。知られているように、約２８０〜約４００ｎｍのＵＶスペクトル範囲内では、先行技術の光起電力電池において使用される典型的な半導体材料の応答は有意に減少する；これはこの範囲が電流をあまり効果的に発生させないことを意味している。この一般的な範囲内で、ダウンコンバージョン材料の吸収の極大値は、好ましくは少なくとも約３２５ｎｍおよびより好ましくは少なくとも約３５０ｎｍである。好ましくは、吸収の極大値は、一般に約４００ｎｍ未満および好ましくは約３８０ｎｍ未満である。図１に示したように、Ｌｕｍｏｇｅｎ（商標）５７０バイオレットについての吸収波長の極大値は、吸収波長曲線のピークで約３７５ｎｍにある。
【００１７】
１つの実施形態では、そのようなダウンコンバージョン材料は、約４００〜約９００ナノメートルの太陽スペクトル範囲内で電磁放射線の１つ以上の放出の極大値を示す。１つより多い放出の極大値が存在する場合には、好ましくはそのようなダウンコンバージョン材料の放出の極大値は全て、一部のダウンコンバージョン材料を用いて可能であるこの範囲内に含まれる。例えば、図１を参照されたい。このスペクトル範囲内では、先行技術の光起電力電池のスペクトル応答は典型的には高いか、またはＵＶ範囲におけるより少なくとも良好である。上述した最大吸収範囲と組み合わせると、ダウンコンバージョンは、電磁放射線を該スペクトル応答が不良である範囲から光起電力電池のスペクトル応答がより高い範囲へ効率的に変換させるであろう。ダウンコンバージョン材料の「放出の極大値」は、この化合物が、この波長範囲にわたるその光エネルギー放出のプロットにおけるピークによって示されるような光エネルギーのピーク量、好ましくは最大パーセントを放出する太陽電磁波スペクトルから外れた光波長を意味する。この測定のために、光エネルギー放出は、既知の蛍光測定計によって、通常は単一励起波長および単一検出波長を用いて測定される。この範囲内で、放出波長の極大値は、好ましくは少なくとも約３８０ｎｍ、好ましくは少なくとも約４００ｎｍおよび約９００ｎｍより低く、より好ましくは約５００ｎｍより。図１に認められうるように、Ｌｕｍｏｇｅｎ（商標）５７０バイオレットについての放出波長の極大値は、放出波長曲線のピークで約４１０ｎｍ〜約４３５ｎｍにある。そこで、図１から明らかなように、Ｌｕｍｏｇｅｎ（商標）５７０バイオレットは、ダウンコンバージョン材料の１つの例である。
【００１８】
上記の一般性能基準を満たし、本発明に従って使用するために適合する多数の既知のダウンコンバージョン材料が存在する。適切なダウンコンバージョン材料には、それらの全部が参照により本明細書に組み込まれる以下の刊行物：
無機量子ドット化合物を示している米国特許出願公開第２００６／０１６９９７１号；  光のダウンコンバージョンを行うことのできる、有機およびリンルミネッセント添加物をはじめとする、サブミクロンサイズの希土類イオンドープされた有機、無機もしくはハイブリッド複合体を示している国際公開第２００９／１５７８７９号；
マイクロ封止有機および無機ルミネッセント顔料を示している国際公開第２００７／０４２４３８号；および
ある範囲のダウンコンバージョン材料および光起電力用途におけるそれらの使用を示している国際公開第２００８／１１０５６７号；
において教示された材料の１種以上（単独もしくは混合物として）が挙げられる。
【００１９】
上記の刊行物において概して教示された特に適切なダウンコンバージョン材料は、下記の特定の無機および有機タイプのダウンコンバージョン材料である。
【００２０】
無機ダウンコンバージョン材料ナノ粒子には、
（ｉ）Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、ＴｍおよびＹｂからなる群から選択されるフォトルミネッセントランタニドカチオンを含有する化合物のナノ粒子；並びに
（ｉｉ）太陽光の１つの高エネルギー光子から１つより多いエキシトンを生成できる半導体ナノ結晶化合物の群から選択される量子ドット；
から選択されるダウンコンバージョン化合物が挙げられる。
【００２１】
１）元素の周期表の第２族および第１６族、例えば、二元化合物：ＭｇＯ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅ、ＣａＯ、ＣａＳ、ＣａＴｅ、ＳｒＯ、ＳｒＳ、ＳｒＳｅ、ＳｒＴｅ、ＢａＯ、ＢａＳ、ＢａＳｅ、ＢａＴｅ；
２）元素の周期表の第１２族および第１６族、例えば、二元化合物：ＣｄＯ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅおよびＺｎＴｅ、並びに三元化合物：ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅおよびＣｄＺｎＴｅ；
３）元素の周期表の第１３族および第１５族、例えば、二元化合物：例えば、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓおよびＩｎＳｂ、三元化合物：例えば、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂおよびＧａＡｌＮＰ；
４）元素の周期表の第１４族および第１６族、例えば、二元化合物：ＰｂＯ、ＰｂＯ２、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＳｉＯ２、ＧｅＯ２、ＳｎＯ２、例えば、三元化合物：ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅおよびＳｎＰｂＴｅ；
５）元素の周期表の第１４族、例えば、一元化合物ＳｉおよびＧｅ、並びに二元化合物ＳｉＣおよびＳｉＧｅ；
からの元素を含むそのような半導体ナノ結晶化合物ダウンコンバージョン材料、並びに、コア−シェル構造を有する前述のナノ結晶またはナノ粒子の１種以上を含み、前記ナノ粒子もしくはナノ結晶が約１ｎｍ〜約２００ｎｍのサイズ範囲を有する、ダウンコンバージョン複合体が挙げられる。
【００２２】
ダウンコンバージョン特性を有する適切な有機ルミネッセント添加物は、下記の：ローダミン、クマリン、ルブレン、Ａｌｑ３、ＴＰＤ、Ｇａｑ２Ｃｌ、ペリレン染料、ナフタレンカルボン酸、およびビオラントロンもしくはイソ−ビオラントロンの有機化合物のファミリー並びにこれらの誘導体を含むものから選択されることができる。
【００２３】
ダウンコンバージョンアプローチは、シリコンウエハーをベースとするデバイス、ならびに一部の薄膜光起電モジュールをはじめとする、現在製造されているほぼ全ての光起電モジュールに適用することができる。そこでダウンコンバージョン材料は、特定の光起電モジュールの短波長応答を、およびそれにより発生する電流の量を増強するように選択されおよび配合されることができる。相対的に狭い吸収帯を別個に有する複数のダウンコンバージョン材料（例えば染料混合物）は、関連する光起電モジュールに対する不良な量子効率の領域をカバーするために選択されうる。染料は、典型的には紫外線範囲から出発して、次により短い波長吸収および発光スペクトルを示す染料を加えて選択される。高いルミネッセンス量子効率を示す蛍光染料については、混合広帯域吸収剤は依然として高いルミネッセンス量子効率を示すであろうが、このことは、最低エネルギーへのエネルギーカスケード低下のせいで、最長波長染料を介してその発光の大半を示す。
【００２４】
ダウンコンバージョン材料を光透過性熱可塑性ポリマー内に組み込むために必要とされる温度、およびＰＶモジュール組み立てプロセスにおいて使用される温度に依存して、相対的に高い温度に耐えられるダウンコンバージョン材料を使用することが重要な場合がある。２００℃もしくはその近くでの高温溶融混合もしくは溶液組み込み工程または約１５０℃でのＰＶモジュール積層プロセスのためには、一部の蛍光染料、例えばＢＡＳＦ  Ｌｕｍｏｇｅｎ  Ｆシリーズ（ペリレン染料、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第２００８／１１０５６７号（米国特許出願公開第２０１０／０１８６８０１号と同等）を参照）は相対的に安定性であり、悪影響を受けないであろう。好ましくは、本ダウンコンバージョン材料は安定性のままであり、および少なくとも約２３０℃まで、およびより好ましくは少なくとも約２００℃までの温度へ上昇した後にダウンコンバージョンを実施することができるままである。
【００２５】
好ましいダウンコンバージョン添加物には、ＢＡＳＦからのＴＩＮＯＰＡＬ  ＯＢ、Ｌｕｍｏｇｅｎ（商標）Ｆイエロー０８３およびＬｕｍｏｇｅｎ  Ｆバイオレット５７０が含まれる。使用すべきダウンコンバージョン材料（単一または複数）の量は、選択された特定材料の効率およびそれが光起電モジュール内の熱可塑性ポリマーにおいて使用される方法をはじめとする様々な因子に依存するであろう。一般に、熱可塑性ポリマー中のダウンコンバージョン材料の濃度は、熱可塑性ポリマー組成物の１００万重量部あたりダウンコンバージョン材料約０．１〜約５，０００重量部（ｐｐｍ）の範囲にある。望ましくは、この濃度は少なくとも約１０ｐｐｍ、好ましくは少なくとも約５０ｐｐｍである。一部の実施形態では、最高濃度は約１，０００ｐｐｍ以下であり、好ましくは約５００ｐｐｍ以下である。
【００２６】
これらの範囲は、ダウンコンバージョン材料の大多数についての量子効率の向上に関して有利な効果を示すことが明らかになった。それでもなお、精度の高い最適濃度は、ダウンコンバージョン材料および／またはホスト材料の性質に依存する可能性がある。さらに、以下で詳細に考察するように、光起電モジュールの構造は、それらの濃度および場所に関してダウンコンバージョン材料の最適な利用を決定することができる。
【００２７】
熱可塑性ポリマー樹脂安定化材料
上記で考察したダウンコンバージョン材料に加えて、本発明による熱可塑性ポリマー安定化および光起電性能の最適な組み合わせを提供するためには、選択された光安定化剤化合物が必要とされる。安定化される熱可塑性樹脂にある程度は依存して、ＵＶ誘導性劣化に対してポリマーの物理的特性の必要な保護を提供し、かつ依然として、より高いエネルギー波長の電磁放射線のダウンコンバージョンが改良された電池性能を提供することを可能にする安定化剤化合物（１種または複数種）を選択することができる。
【００２８】
好ましくは、樹脂およびフィルムにおいて必要な水準の安定化を提供するために十分である濃度で使用されると、約２８０ｎｍ〜約３８０ｎｍのＵＶ範囲内にある波長を有する紫外（ＵＶ）電磁放射線を少なくとも約４０％透過する１種以上の光安定化剤添加物が使用される。これは、光安定化剤化合物がこの波長範囲内にわたってその光線透過率について試験される場合には、全範囲にわたって測定して少なくとも５０％の透過率を有することになる。光安定化剤添加物が約２８０ｎｍ〜約３８０ｎｍの紫外線範囲内にある波長を有する紫外（ＵＶ）電磁放射線を少なくとも約４０％透過することは、ＵＶ−Ｖｉｓ分光計を用いて得られる様々な波長で放射線透過のプロットもしくはチャートを観察することによって、およびその波長範囲にわたって、光透過率があらゆる波長で少なくとも約５０％であることを決定することによって測定されると判断することができる。
【００２９】
さらに望ましくは、安定化剤化合物の分子量は、少なくとも約５００ＡＵ、またはより好ましくは少なくとも約１０００ＡＵであり、この相対的に高い分子量は現場での適用における添加物の移動を遅くさせる。
【００３０】
これに関連して特に有用であるのは、標的とする波長の放射線の透過を遮断もしくは吸収することなく安定化作用を提供する少なくとも１種のヒンダードアミン系光安定化剤（「ＨＡＬＳ」）の使用である。本発明の範囲を決して限定することなく、これらの添加物
は、ＵＶ線によって熱可塑性ポリマー内で生成され、さもなければポリマー劣化プロセスを誘発するであろうラジカルを除去すると理論付けられている。これはおそらく、ニトロキシルラジカル（Ｒ−Ｏ・）がポリマーにおけるフリーラジカルと結合するデニソフサイクル（Ｄｅｎｉｓｏｖ  Ｃｙｃｌｅ）として知られているプロセスを通じてのニトロキシルラジカルの形成によって説明される。一般に、そのような添加物は、上述したダウンコンバージョン材料の１種以上を利用してダウンコンバートされうるＵＶＡ（３２０ｎｍ〜３８０ｎｍ）またはＵＶＡおよびＵＶＢ（２８０ｎｍ〜３２０ｎｍ）範囲内の波長の電磁放射線を有意には吸収しない。理論によってどのようにも拘束されることなく、そのような安定化剤化合物（１種または複数種）のまた別の望ましい属性として、そのような光安定化剤とダウンコンバージョン材料との極性−極性相互作用および／または水素結合があると理論付けられている。存在する場合、これはポリマーマトリックス内でのダウンコンバージョン材料およびＵＶ添加物の両方の移動を遅くし、このダウンコンバージョン材料のＵＶ安定性を向上させ、および／または所定の熱可塑性ポリマー、特にポリオレフィンにおける両方の添加物の分散を向上させると理論付けられている。
【００３１】
ＨＡＬＳタイプに加えて、他の適切なタイプの非ＨＡＬＳ光安定化剤、例えば励起状態クエンチャー、ヒドロペルオキシド分解剤、およびラジカルスカベンジャーもまた存在する。これらの例には、Ｃｙａｓｏｒｂ  ＵＶ−１０８４（［２，２−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェノラト）］−ｎ−ブチルアミン、ニッケル）、ヒドロペルオキシド分解剤、およびＣｙａｓｏｒｂ  ＵＶ−２９０８（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ安息香酸、ヘキサデシルエステル）、ラジカルスカベンジャーが挙げられる。一部の適切な光安定化剤は、下記の表に示した：
【００３２】
【表１】
2018082206.tif 000003
【００３３】
光安定化効果を提供するために必要とされるこれらの添加物の濃度は、ある程度は具体的な安定化剤に基づいて変動するが、一般には安定化されるポリマーの重量に基づいて約０．０１〜約５重量パーセントの範囲内にある。特に、光安定化剤の必要とされる量は、全ての熱可塑性ポリマー組成物の重量に基づいて、好ましくは約０．０２〜約０．５重量パーセント、およびより好ましくは約０．０５〜約０．１５重量パーセントである。
【００３４】
任意の他の安定化添加物の選択は、存在する場合は、意図されるＵＶダウンコンバージョン性能と協調すべきである。一般に、ダウンコンバージョンに有害な影響を及ぼすＵＶ吸収剤は回避されるべきである。
【００３５】
例えばホスホナイト類（ＰＥＰＱ）およびホスファイト類（Ｗｅｓｔｏｎ  ３９９、ＴＮＰＰ、Ｐ−１６８およびＤｏｖｅｒｐｈｏｓ  ９２２８）をはじめとするリン含有安定化剤化合物もまた使用できる。加工用安定化剤の量は、典型的には約０．０２〜０．５％、および好ましくは約０．０５〜０．１５％である。
【００３６】
そこで、そのような他の添加物には、
全ての熱可塑性ポリマー組成物の重量に基づいて、約０．０２〜約０．５重量パーセント、およびより好ましくは約０．０５〜約０．１５重量パーセントの量の酸化防止剤（例えばＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０１０などのヒンダードフェノール系化合物）、
粘着（ｃｌｉｎｇ）添加物（例、ポリイソブチレン）、
ブロック防止剤（ａｎｔｉ−ｂｌｏｃｋ）、
スリップ防止剤、
（用途における透過／透明要件に基づいて許容される場合、）顔料および充填剤
が挙げられるがそれらに限定されない。
【００３７】
プロセス中の添加物、例えばステアリン酸カルシウム、鉱油、水などもまた使用できる。他の可能性のある添加物は、当分野において一般に公知であるような方法および量で使用される。
【００３８】
熱可塑性ポリマー成分
以下でより詳細に考察するように、高光透過性熱可塑性ポリマー、特に熱可塑性ポリオレフィンコポリマーは、さまざまな光起電モジュール素子もしくは部品の１つ以上で使用することができる。以下の用語は、ポリマー材料ならびにその中でそれらが使用される層、フィルム、要素、および／または部品に関して使用される。
【００３９】
「組成物」および類似用語は、２種以上の材料の混合物を意味する。組成物中には、反応前、反応および反応後混合物が含まれるが、後者は反応生成物および副生成物ならびに該反応混合物の未反応成分、および存在する場合は該反応前もしくは反応混合物の１種以上の成分から形成される分解生成物を含んでいる。
【００４０】
「ブレンド」、「ポリマーブレンド」および類似用語は、２種以上のポリマーの組成物を意味する。そのようなブレンドは、混和性であっても混和性でなくてもよい。そのようなブレンドは、相分離されていても相分離されていなくてもよい。そのようなブレンドは、透過型電子顕微鏡観察、光散乱、Ｘ線散乱、および当分野において知られている任意の他の方法によって決定される１つ以上のドメイン形状を含有していても含有していなくてもよい。ブレンドは積層体ではないが、積層体の１つ以上の層がブレンドを含有していてもよい。
【００４１】
「ポリマー」もしくは示された種類のポリマーは、全モノマーが規定された種類と同一タイプであるか、または異なる種類の幾分かのモノマー単位を含むかにかかわらず、モノマーを重合することによって調製されたポリマー材料もしくは樹脂を意味する。そこで一般用語のポリマーは、通例は唯一の種類のモノマーから調製されるポリマーを意味するために使用される用語「ホモポリマー」、および以下に規定する用語「インターポリマーもしくはコポリマー」を含んでいる。この用語は、インターポリマーの全ての形態、例えばランダム、ブロックなども含んでいる。用語「エチレン／α−オレフィンポリマー」、「プロピレン／α−オレフィンポリマー」および「シランコポリマー」は、以下に記載するインターポリマーを表示する。
【００４２】
「インターポリマー」もしくは「コポリマー」は、互換可能に使用することができ、少なくとも２種の異なるモノマーの重合によって調製されるポリマーを意味する。この一般用語には、２種以上の異なるモノマーから調製されるコポリマー、例えばターポリマー、テトラポリマーなどが挙げられる。
【００４３】
材料、フィルムもしくは層に関連する用語「高い光透過率」は、太陽放射線に関するものであり、かつＵＶ−ｖｉｓ分光計（約２８０〜１，２００ナノメートルの波長範囲内の吸光度を測定する）によって測定して、少なくとも約８５パーセントを超える、好ましくは少なくとも約９０パーセントを超える、好ましくは９５パーセントを超えるおよびいっそうより好ましくは９７パーセントを超える光透過率を意味する。透過率の代替尺度は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１００３−００の内部ヘイズ法である。「透過率」は、試験される材料、フィルムもしくは層の厚さの関数であることができ、および本明細書で使用される場合、典型的なＰＶモジュールのフィルムもしくは層で典型的に使用される、一般には約５０〜約１，０００μｍ（マイクロメートル）、約１５〜約１８ｍｉｌ（ミル）の範囲の厚さでの「透過率」を意味する。
【００４４】
一般に、上記で考察したダウンコンバージョン材料は、選択されたヒンダードアミン系光安定化剤と組み合わせて、広範囲の光透過性熱可塑性ポリマー樹脂（さらに一般には、ポリマー、樹脂、プラスチックおよび／またはプラスチック樹脂と呼ばれることも多い）において使用できる。詳細には、光学的、電気的および物理的特性および費用対効果のその望ましい組み合わせに基づいて、広範囲の光透過性熱可塑性ポリオレフィンコポリマーは、それらが薄膜もしくはシート層に成形されて所望の物理的特性を提供できることを前提に、積層膜構造の層において使用されることができる。本発明のまた別もしくは好ましい実施形態は、以下でさらに考察するように、具体的な層における特定の種類の熱可塑性ポリオレフィンコポリマーおよび／または特定の熱可塑性ポリオレフィンコポリマーの１種以上を使用することができる。好ましくは、光透過性熱可塑性ポリマーは、可視スペクトルの全範囲にわたって５０％超、好ましくは８５％超、より好ましくは８５％超の透過率を示す。
【００４５】
本発明の実施において有用なポリオレフィンコポリマーは、好ましくはポリオレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、より好ましくはエチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーである。これらのインターポリマーは、このインターポリマーの重量に基づいて、一般に少なくとも約１５重量パーセント（重量％）、好ましくは少なくとも約２０重量％、およびいっそうより好ましくは少なくとも約２５重量％の所定の密度を提供するために必要とされるα−オレフィン含量を有する。これらのインターポリマーは、典型的には該インターポリマーの重量に基づいて、約５０重量％未満、好ましくは約４５重量％未満、より好ましくは約４０重量％未満およびいっそうより好ましくは約３５重量％未満のα−オレフィン含量を有する。α−オレフィンの存在および含量は、Ｒａｎｄａｌｌ（Ｒｅｖ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．，Ｃ２９（２＆３））に記載された方法を使用して、１３Ｃ核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法によって測定される。一般に、該インターポリマーのα−オレフィン含量が多いほど、密度はより低くなり、該インターポリマーはより非晶質になる。
【００４６】
α−オレフィンは、好ましくはＣ３−２０線状、分岐もしくは環式α−オレフィンである。Ｃ３−２０α−オレフィンの例には、プロペン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、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、および１−オクタデセンが挙げられる。α−オレフィンは、結果としてα−オレフィン、例えば３−シクロヘキシル−１−プロペン（アリルシクロヘキサン）およびビニルシクロヘキサンを生じさせる環式構造、例えばシクロヘキサンもしくはシクロペンタンも含有することができる。この用語の伝統的意味ではα−オレフィンではないが、本発明のためには所定の環式オレフィン、例えばノルボルネンおよび関連オレフィンはα−オレフィンであり、上述したα−オレフィンの一部または全部に代えて使用できる。同様に、スチレンおよびその関連オレフィン（例えば、α−メチルスチレンなど）は、本発明の目的のためにはα−オレフィンである。しかしアクリル酸およびメタクリル酸ならびにそれらの各イオノマー、およびアクリレートおよびメタクリレート、ならびにその他の類似の極性もしくは分極性（ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ）不飽和コモノマーは、本発明のためのα−オレフィンではない。代表的なポリオレフィンコポリマーには、エチレン／プロピレン、エチレン／ブテン、エチレン／１−ヘキセン、エチレン／１−オクテン、エチレン／スチレンなどが含まれる。極性もしくは分極性不飽和コモノマーを同様に有するエチレン／アクリル酸（ＥＡＡ）、エチレン／メタクリル酸（ＥＭＡ）、エチレン／アクリレートもしくはメタクリレート、エチレン／ビニルアセテートなどのコポリマーは、本発明の範囲の目的のための熱可塑性ポリオレフィンコポリマーもしくはインターポリマーではない。本発明の範囲の目的のための熱可塑性ポリオレフィンコポリマーもしくはインターポリマーであってよい代表的なターポリマーには、エチレン／プロピレン／１−オクテン、エチレン／プロピレン／ブテン、エチレン／ブテン／１−オクテン、およびエチレン／ブテン／スチレンが挙げられる。コポリマーは、ランダムもしくはブロックタイプであってよい。
【００４７】
一般に、相対的に低密度の熱可塑性ポリオレフィンコポリマーが本発明の実施において有用である。一般に、これらは好ましくはアルコキシシランを含有するようにグラフト化もしくは官能化される「ベース」ポリマーであり、またはアルコキシシラン含有コポリマーの場合には、該共重合されたアルコキシシランを含有するように重合されるであろう。典型的には、それらは約０．９３０グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｍ３）未満、好ましくは約０．９２０ｇ／ｃｍ３未満、好ましくは約０．９１０ｇ／ｃｍ３未満、好ましくは約０．９０５ｇ／ｃｍ３未満、より好ましくは約０．８９０ｇ／ｃｍ３未満、より好ましくは約０．８８０ｇ／ｃｍ３未満およびより好ましくは約０．８７５グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｍ３）未満の密度を有するであろう。ほとんどの場合に、該ポリオレフィンコポリマーの密度について厳密な下限値は存在しないが、該樹脂の製造、ペレット化、取り扱いおよび／または加工の典型的な工業的方法の目的のためには、それらは典型的には約０．８５０ｇ／ｃｍ３超、好ましくは約０．８５５ｇ／ｃｍ３超およびより好ましくは約０．８６０ｇ／ｃｍ３超の密度を有するであろう。密度は、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２の手順によって測定される。これらの相対的に低密度のポリオレフィンコポリマーは、一般に半結晶性、可撓性、水蒸気透過抵抗性であり、優れた光学特性、例えば可視光およびＵＶ光の高い透過率および低いヘイズを有すると特徴付けられている。
【００４８】
一般に、本発明の実施において有用な熱可塑性ポリオレフィンコポリマーは、望ましくは約１２５℃未満の融点を示す。これは一般に、既知の市販で入手できるガラス積層方法および装置を用いた積層化を許容する。本発明の実施において有用な特定の種類の熱可塑性ポリオレフィンコポリマーの場合には、以下で考察するように、好ましい融点範囲が存在する場合がある。熱可塑性ポリオレフィンコポリマーの融点は、当業者には公知であるように、示差走査熱量測定法（「ＤＳＣ」）によって測定でき、これは以下で言及するようにガラス転移温度（「Ｔｇ」）を決定するためにも使用できる。
【００４９】
さらに望ましいこれらのコポリマーのさらなる特徴には、場合により、以下の特性：  約１５０メガパスカル（ＭＰａ）（ＡＳＴＭ  Ｄ−７９０によって測定される）未満の２％割線弾性係数、および
ＤＳＣによって測定される約−３５℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）
の内の１つ以上が挙げられる。
【００５０】
本発明の実施において有用なポリオレフィンコポリマーは、典型的には約０．１０グラム／１０分（ｇ／１０分）以上の、好ましくは約１ｇ／１０分以上、ならびに約７５ｇ／１０分以下および好ましくは約１０ｇ／１０分以下のメルトインデックスを有している。メルトインデックスは、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８（１９０℃／２．１６ｋｇ）の手順によって測定される。
【００５１】
アルコキシシランを組み込む前、または組み込んでいない本発明において有用なポリオレフィンコポリマーのより特定の例には、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）（例、ザダウケミカルカンパニーによって製造されたＦＬＥＸＯＭＥＲ（登録商標）エチレン／１−ヘキセンポリエチレン）、均一に分岐した線状エチレン／アルファ−オレフィンコポリマー（例、Ｍｉｔｓｕｉ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ＬｉｍｉｔｅｄによるＴＡＦＭＥＲ（登録商標）およびＥｘｘｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙによるＥＸＡＣＴ（登録商標））、均一に分岐した実質的に線状のエチレン／アルファ−オレフィンポリマー（例、ザダウケミカルカンパニーから入手できるＡＦＦＩＮＩＴＹ（登録商標）およびＥＮＧＡＧＥ（登録商標）ポリエチレン）、およびオレフィンブロックコポリマー（ＯＢＣ’ｓ）、例えば米国特許第７，３５５，０８９号に記載されているオレフィンブロックコポリマー（例えば、ザダウケミカルカンパニーから入手できるＩＮＦＵＳＥ（登録商標））が挙げられる。ポリオレフィンコポリマーの特に好ましい種類には、オレフィンブロック型のコポリマー（ＯＢＣ）および均一に分岐した実質的に線状のエチレンコポリマー（ＳＬＥＰ）が挙げられる。
【００５２】
好ましい均一に分岐した実質的に線状のエチレンコポリマー（ＳＬＥＰ’ｓ）に関して、これらは「ランダムポリオレフィンコポリマー」の例であり、これらのタイプのポリマーおよびＰＶ封止フィルムにおけるそれらの使用についての説明は第２００８／０３６７０８号に記載されており、米国特許第５，２７２，２３６号、米国特許第５，２７８，２７２号および米国特許第５，９８６，０２８号により詳細に記載されているが、これらの全部が参照により本明細書に組み込まれる。公知であるように、ＳＬＥＰタイプのポリオレフィンコポリマーは、好ましくはシングルサイト触媒、例えばメタロセン触媒もしくは拘束幾何触媒を用いて製造される。これらのポリオレフィンコポリマーは、典型的には約９５℃未満、好ましくは約９０℃未満、より好ましくは約８５℃未満、いっそうより好ましくは約８０℃未満およびさらにより好ましくは約７５℃未満の融点を有する。
【００５３】
同様に好ましいのは、「ブロック型のポリオレフィンコポリマー」の例で、典型的にはチェーンシャトリング（ｃｈａｉｎ  ｓｈｕｔｔｌｉｎｇ）型の触媒を用いて製造される、オレフィンブロックコポリマー（ＯＢＣ）型のポリオレフィンコポリマーである。ＰＶ封止フィルムにおけるそれらの使用におけるこれらの種類のポリマーについての説明は、参照により本明細書に組み込まれる第２００８／０３６７０７号で考察されている。これらのブロックタイプのポリオレフィンコポリマーは、典型的には約１２５℃未満および好ましくは約９５℃〜約１２５℃の融点を有する。
【００５４】
マルチサイト触媒、例えばジーグラー・ナッタ（Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ）およびフィリップス（Ｐｈｉｌｌｉｐｓ）触媒を用いて製造された他の種類のポリオレフィンコポリマーについては、融点は、典型的には約１１５〜１３５℃である。融点は、例えば米国特許第５，７８３，６３８号に記載されているように、示差走査熱量分析法（ＤＳＣ）によって測定される。低融点を有するポリオレフィンコポリマーは、本発明のモジュールの製造において有用な望ましい可撓性および熱可塑性特性を示すことが多い。同様に適切であるのは、米国特許第５，７９８，４２０号に記載されていて、ＡブロックおよびＢブロックを有し、ならびにＡブロック内にジエンが存在する場合には、２つ以上のブロックポリマーを結合することによって形成されるノジュラーポリマーを有するエチレンベースのブロックタイプのポリマーである。
【００５５】
上記の熱可塑性ポリオレフィンコポリマー樹脂のいずれかのブレンドもまた本発明において使用することができ、詳細には、この熱可塑性ポリオレフィンコポリマーは、該ポリマーが（ｉ）相互に混和性である、（ｉｉ）他のポリマーは、該ポリオレフィンコポリマーの望ましい特性、例えば光学および低い弾性率に影響を及ぼすとしてもほんのわずかしか及ぼさない、並びに（ｉｉｉ）本発明の熱可塑性ポリオレフィンコポリマーが該ブレンドの少なくとも約７０重量パーセント、好ましくは少なくとも約７５重量パーセント、およびより好ましくは少なくとも約８０重量パーセントを構成する程度まで、１種以上の他のポリマーとブレンドされることができ、またはこれで希釈されることができる。好ましくは、該ブレンド自体も上述した密度、メルトインデックスおよび融点の特性をさらに有する。
【００５６】
さらに知られているように、接着、耐熱性および強靱性に関連する物理的特性における望ましい、もしくは必要とされる改良を備える数種の光透過性熱可塑性ポリマーおよび特に熱可塑性ポリオレフィンコポリマーを提供するために、重合プロセスにおける既知のモノマー反応物質、既知のグラフト技術、または他の官能化技術を用いて、アルコキシシラン基が熱可塑性ポリマー樹脂に組み込まれうる。この熱可塑性ポリオレフィン樹脂の接着、耐熱性および／または強靱性に関連する物理的性能を効果的に向上させるであろうし、かつそこにグラフトされうる／組み込まれうる、並びに実質的に架橋されうるアルコキシシラン基含有化合物もしくはモノマーの種類および量が、本発明の実施において使用されうる。アルコキシシラン基の組み込み、使用および性能を促進する触媒の使用およびその他の技術も既知であり、かつ本発明によって利用されるアルコキシシラン含有光透過性熱可塑性ポリマーのために可能な限り適切に使用されうる。
【００５７】
熱可塑性ポリマーにおいて使用される具体的なダウンコンバージョン材料にある程度は依存して、ダウンコンバージョン材料および光安定化剤は、該熱可塑性ポリマーに、熱可塑性樹脂添加物を組み込むための一般に周知の技術のいずれかにおいて一緒に、または逐次的に組み込まれうる。このポリマー材料は、ダウンコンバージョン材料、例えば染料含有ポリマー、例えば染料ドープＰＭＭＡの粒子を含有するマスターバッチと混合されることができ、またはダウンコンバージョン材料、例えば半導体量子ドット（ナノ結晶）が直接的に混合されることができる。そのような混合技術および装置には、知られているタイプの、Ｂａｎｂｕｒｙ  ａｎｄ  Ｈａａｋｅと呼ばれるものをはじめとする、単軸もしくは２軸押出機、ニーダー、ミキサーなどを用いた既知の種類の溶融混合が挙げられるがそれらに限定されない。一部のダウンコンバージョン材料、例えば一部の有機染料は、該光透過性熱可塑性ポリマーに溶解されうる。
【００５８】
上述したように、本発明によると、ダウンコンバージョン材料を含む安定化熱可塑性ポリマー組成物は、有益にも光起電モジュールにおいて使用される層もしくはフィルムを含む多数の様々なタイプの構造および用途において使用されることができる。以下の用語は、そのようなフィルム、層、構造および用途のための成分および構造に関する：
【００５９】
ダウンコンバージョン材料を含む熱可塑性ポリマーの使用に言及する場合の「層」もしくは「フィルム」は、相対的に薄い単一シート、厚み、コーティングもしくは層（ｓｔｒａｔｕｍ）を意味する。「フィルム」材料は、典型的には既知の方法によって製造され、その後の（「層」としてを含む）使用のために回収される。「層」の場合には、フィルムもしくは相対的に薄いコーティングもしくは階層は、内部的もしくは外部的に、場合により１つ以上の追加の層と共に、既知の方法、例えば共押出しまたは多数の知られているコーティング技術の１つによって積層構造中もしくは積層構造上に連続的もしくは不連続的に提供される。
【００６０】
「多層」は、少なくとも２つの層を意味する。
【００６１】
「フェイス面（ｆａｃｉａｌ  ｓｕｒｆａｃｅ）」および類似用語は、（フィルムの）外面もしくは外向面のいずれかであるか、または積層構造中の隣接層の対向面および隣接面と接触しているフィルムもしくは層の２つの主要面を意味している。フェイス面は、エッジ面とは区別されている。長方形のフィルムもしくは層は、２つのフェイス面および４つのエッジ面を含んでいる。円形のフィルムもしくは層は、２つのフェイス面および１つの連続するエッジ面を含んでいる。
【００６２】
「フェイス面接触」（および類似用語）している層は、２つの相違する隣接層の実質的にフェイス面全体にわたる接触があることを意味する。
【００６３】
「接着接触」（および類似用語）している層は、２つの異なる層のフェイス面が一方または両方の層の接触しているフェイス面へ損傷を与えることなく１つの層を他の層から取り外せないように相互に接触しかつ結合接触していることを意味する。
【００６４】
ダウンコンバージョン材料および光安定化剤を含む熱可塑性ポリマーを利用するための具体的な構造および方法にある程度は依存して、熱可塑性ポリマー組成物は、典型的にはフィルムとして、または少なくともフィルムの１つの層として調製されるが、このフィルムおよびフィルム構造は、押出し法もしくは共押出し法、例えばインフレーションフィルム、修飾インフレーションフィルム、カレンダリングおよびキャスティングをはじめとするがそれらに限定されない多数の既知のフィルム製造方法のいずれかによって調製することができる。これら成分は、例えば、多数の層を含有して「ミクロ層」構造と呼ばれることが多い既知の構造までまたはこれを含む多層を提供する、およびほぼあらゆる数の層を提供する既知の技術にしたがった多層フィルムの同一層もしくは相違する層内に組み込まれることができる。多層フィルム（ミクロ層フィルムまでおよびこれを含む）のために使用できる、例えば米国特許第５，０９４，７８８号；米国特許第５，０９４，７９３号；国際公開第２０１０／０９６６０８号；国際公開第２００８／００８８７５号；米国特許第３，５６５，９８５号；米国特許第３，５５７，２６５号；米国特許第３，８８４，６０６号；米国特許第４，８４２，７９１号および米国特許第６，６８５，８７２号に記載された多数の既知の技術が存在しており、前記文献は全部が本明細書に参照により組み込まれる。
【００６５】
「光起電力電池」（「ＰＶ電池」）は、当分野において、および先行技術の光起電モジュールの教示から知られている数種の無機または有機タイプのいずれかの１種以上の光起電効果材料を含有している。例えば、一般に使用される光起電効果材料には、結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコン、銅インジウムガリウム（ジ）セレニド（ＣＩＧＳ）、銅インジウムセレニド（ＣＩＳ）、テルル化カドミウム、ガリウムヒ素、染料増感材料、および有機太陽電池材料をはじめとするが、それらに限定されない既知の光起電効果材料の１種以上が挙げられる。
【００６６】
ＰＶ電池は、入射光を電流に変換する少なくとも１つの光応答性表面を有する。光起電力電池はこの分野の当業者には周知であり、該電池（単一または複数）を保護し、様々な適用環境、典型的には屋外用途におけるそれらの使用を許容する光起電モジュール内に収められる。本明細書で使用される場合、ＰＶ電池は、本質的に可撓性であっても剛性であってもよく、光起電効果材料およびそれらの製造において適用される何らかの保護コーティング表面材料ならびに適切な配線および電子駆動回路を含むことができる（図示していない）。
【００６７】
「光起電モジュール」（「ＰＶモジュール」）は、電池ユニットを保護し、それらの様々な適用環境、典型的には屋外用途におけるそれらの使用を許容する保護筐体もしくはパッケージング内に１つ以上のＰＶ電池を収容している。封止フィルムは、典型的にはモジュール内で該ＰＶ電池の片面もしくは両面の上方に配置されて該片面もしくは両面を覆うように使用される。
【００６８】
一般に当分野において公知であるように、入射電磁放射線を電気エネルギーに変換するための、および本発明による熱可塑性ポリマー組成物がそれに特に適する光起電モジュールは、（ｉ）光透過性外面カバーシート、（ｉｉ）環境作用からの光起電力電池の保護を提供する少なくとも１つの熱可塑性樹脂封止フィルムもしくは層、（ｉｉｉ）任意構成要素の保護外面バックシート、並びに（ｉｖ）前記カバーシートおよび封止フィルムを通過した電磁放射線を電気エネルギーに変換するように適合した少なくとも１つの光起電力電池を含む。本発明の１つの実施形態によると、層もしくは構成要素（ｉｉ）は、少なくとも部分的に前記入射放射線を吸収するように、およびより長い波長でこの放射線を再放出するように適合した少なくとも１種のダウンコンバージョン材料を含む安定化された熱可塑性樹脂シートである。
【００６９】
図３において認められうるように、ＰＶモジュール１０は、光透過性保護封止成分１２（この図では、２つの「サンドイッチ」する副層１２ａおよび１２ｂの組み合わせとして示されている）によって取り囲まれた、または封止された（この場合にはこの頁の上方向に向いた、または上方に面する光応答性もしくは光効果表面を有する）少なくとも１つの太陽電池１１を含む。光透過性カバーシート１３は、封止フィルム層１２ａの前フェイス面と接着接触している内面を有しており、該層１２ａは、ＰＶ電池１１を覆うように配置されてひいてはそれと接着接触している。バックシート１４は基体として作用し、ＰＶ電池１１および場合により封止フィルム層１２ｂの裏面を支持し、該層１２ｂは、この場合にはＰＶ電池１１の裏面上に配置されている。ＰＶ電池の反対側の表面が効果的ではない、つまり太陽光に応答性でない場合には、バックシート層１４（および封止副層１２ｂさえ）は光透過性である必要はない。剛性ＰＶモジュールの典型であるこの実施形態では、封止フィルム１２はＰＶ電池１１を２つの層を「サンドイッチ」することによって封止する。これらの層の厚さは、絶対的状況および相互に相対的のどちらにおいても本発明にとってそれ程重要ではなく、そこで、該モジュールの全体的設計および目的に依存して大きく変動してよい。保護層１２ａおよび１２ｂについての典型的厚さは、約０．１２５〜約２ミリメートル（ｍｍ）の範囲内にあり、カバーシートおよびバックシート層については約０．１２５〜約１．２５ｍｍの範囲内にある。電子装置の厚さもまた、広範囲に変動してよい。
【００７０】
可撓性ＰＶモジュールの場合には、構造は類似であるが、説明「可撓性」が意味するように、単一光応答性表面（図２の頁の上方向に上向きである）を備える可撓性薄膜光起電力電池１１を含むであろう。上層１３は光透過性封止フィルム層１２ａの前フェイス面を被覆してそれに接着しており、該層１２ａは、薄膜ＰＶ電池１１を覆うように配置されてそれと接着フェイス面接触している。可撓性バックシート１４は、薄膜ＰＶ１１の底面を支持する（および封止層および／または上層と同一または類似であってよい）が、それが支持している薄膜電池の表面が太陽光に応答性ではない場合は光透過性である必要はない第２保護層である。１つの可撓性ＰＶモジュール実施形態では、ＰＶ電池１１はバックシート１４に適用もしくは直接接着させられ（保護層１２ｂは存在しない）、該薄膜光起電力電池１１は、保護層１２ａおよびバックシート層１４によって効果的に「封止」される。典型的な剛性もしくは可撓性ＰＶ電池モジュールの全厚は、典型的には約５〜約５０ｍｍの範囲内にある。
【００７１】
光透過性封止成分もしくは層
本発明に従うダウンコンバージョン／光安定化剤配合物を含む光透過性熱可塑性ポリマーは、最も有益には、光透過性封止層もしくは光透過性封止複数層において使用されうる。これらの層ＰＶモジュールのは、時には様々なタイプのＰＶモジュール構造において「封止」フィルムもしくは層または「保護」フィルムもしくは層または「接着」フィルムもしくは層であると言われる。典型的には、これらの層は内部光起電力電池を封止して内部光起電力電池を湿気およびその他のタイプの物理的損傷から保護し、それを他の層、例えばガラスもしくは他のトップシート材料および／またはバックシート層に接着させるように機能する。光学的透明度、優れた物理的および耐湿特性、成形性および低コストは、そのようなフィルムにとって特に望ましい品質である。本発明のポリマー組成物、特にフィルムは、例えば、米国特許第６，５８６，２７１号、米国特許出願公開第２００１／００４５２２９（Ａ１）号、国際公開第９９／０５２０６号および国際公開第９９／０４９７１号において教示されているような既知のＰＶモジュール積層体構造において使用される光透過性層と同一の方法および量で使用されうる。これらの材料は、ＰＶ電池のための光透過性「スキン」として、つまり光応答性であるデバイスのいずれかの面もしくは表面に適用して使用されうる。場合によって、ダウンコンバージョン材料を含んでいない極めて類似の材料および層は、光応答性ではないデバイスのどの面もしくは表面のための封止層としても使用されうる。
【００７２】
以下で詳細に説明するように、この成分のためには、本発明によるダウンコンバージョン／光安定化剤配合物を含む熱可塑性ポリマーは、ＰＶ電池デバイスに別個のコーティングもしくは層として適用できる、または好ましくは、本発明によるダウンコンバージョン／光安定化剤配合物を含む該熱可塑性ポリマーの少なくとも１つの層を含むフィルム構造を最初に調製し、次に該デバイスの光応答性フェイス面に逐次的に、または同時に適用することができる。
【００７３】
光透過性カバーシート
様々なタイプのＰＶモジュール構造において時には「カバー」、「保護」および／または「トップシート」層と呼ばれる光透過性カバーシート層は、既知の剛性もしくは可撓性シート材料の１つ以上であってよい。ガラスの代わりに、またはガラスに加えて、他の既知の材料をそれとともに本発明による積層フィルムが使用される層の１つ以上のために使用できる。そのような材料には、例えば、ポリカーボネート、アクリルポリマー、ポリアクリレート、環式ポリオレフィン、例えばエチレンノルボルネン、メタロセン触媒ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、フルオロポリマー、例えばＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン）、ＰＶＦ（フッ化ポリビニル）、ＦＥＰ（フルオロエチレン−プロピレン）、ＥＣＴＦＥ（エチレン−クロロトリフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）などの材料、ならびにれらの材料の２種以上のラミネート、混合物、もしくはアロイをはじめとする多くの他の種類のプラスチックもしくはポリマー材料が挙げられる。具体的な層の場所、並びに光透過性および／または他の具体的な物理的特性の必要性に対する必要性は、具体的な材料の選択を決定するであろう。それらの組成物に基づいて必要とされるおよび可能な場合には、上記で論じたダウンコンバージョン／光安定化剤配合物は、透明カバーシートにおいて使用できる。しかし、これらのいくつかの固有の安定性は、本発明による光安定化を必要としないことがある。
【００７４】
本発明の所定の実施形態において使用される場合、光透過性カバーシートとして使用される「ガラス」は、例えば窓、多数のボトル、もしくはメガネのために使用される硬質で脆性の光透過性固体を意味しており、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、糖ガラス、アイシンガラス（白雲母（Ｍｕｓｃｏｖｙ−ｇｌａｓｓ））、またはアルミニウム酸窒化物が挙げられるがそれらに限定されない。技術的な意味では、ガラスは、結晶化せずに剛性状態まで冷却された無機融解生成物である。多数のガラスは、それらの主要成分およびガラス形成剤としてシリカを含有している。
【００７５】
純粋二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）ガラス（石英、またはその多結晶形、砂と同じ化合物）はＵＶ光を吸収することはなく、この領域における透明性を必要とする用途のために使用される。石英の大きな天然単結晶は純粋二酸化ケイ素であり、破砕すると、高品質特殊ガラスのために使用される。ほぼ１００％純粋形の石英である合成非晶質シリカは、大多数の高価な特殊ガラスのための原料である。
【００７６】
積層構造のガラス層は、典型的には、制限なく、窓ガラス、厚板ガラス、ケイ酸塩ガラス、板ガラス、フロートガラス、色ガラス、例えば太陽熱暖房を制御するための成分、スパッタ金属、例えば銀を用いてコーティングされたガラス、アンチモンスズ酸化物でコーティングされたガラスおよび／またはインジウムスズ酸化物、Ｅガラス、およびＳｏｌｅｘｉａ（商標）ガラス（ペンシルベニア州ピッツバーグのＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能）を挙げることができる特殊ガラスの内の１つである。
【００７７】
バックシートもしくはリア層
さらに、光起電モジュールは、さらに一部の場合には「バックシート」などと呼ぶことができる追加のリア層を含むことができるが、このときリア層は光起電モジュールの湿気に対する追加の保護を提供するために適合しており、使用されるＰＶ電池の能力に依存して光透過性である、または光透過性ではない。特定の構造の必要に依存して、リア層は、封止構成要素、ＰＶ電池の裏面および／または光透過性カバーシートの内の１つ以上に積層されていてよい。特性の所望の組み合わせに依存して、リア層は、トップシート材料を含むある範囲の材料、および許容される場合は、物理的特性、防湿層および重量の必要とされる費用効果的なバランスを提供する機能を備える非光透過性材料、例えば金属層から選択することができる。例えば、フッ素化ポリマー材料、例えばポリフッ化ビニル（例、「Ｔｅｄｌａｒ」ブランド材料）は、リアガラスシートと比較して軽量、優れた防湿および低コストを提供する、リア層内もしくはリア層として使用できる適切な材料であることが証明されている。特定の構造タイプおよびモジュール設計に基づいた必要に応じて、例えば、光がバックシートから反射される場所では、光透過性リア層は、場合により本発明によるダウンコンバージョン／光安定化剤配合物を使用することができよう。
【００７８】
積層ＰＶモジュールの構造
本分野において知られているＰＶモジュールを作成する方法は、本発明によるダウンコンバージョン／光安定化剤配合物を含む光透過性熱可塑性ポリマーを使用する、および最も有益にはそれらをＰＶモジュールの光透過性封止層または複数層において使用するために容易に適合させることができる。例えば、本発明によるダウンコンバージョン／光安定化剤配合物を含む光透過性熱可塑性ポリマーは、ＰＶモジュールおよびＰＶモジュールを作成する方法、例えば米国特許第６，５８６，２７１号、米国特許出願公開第２００１／００４５２２９（Ａ１）号、国際公開第９９／０５２０６号、国際公開第９９／０４９７１号パンフレットにおいて教示されたもの、ならびに好ましくはＰＶモジュールの光透過性封止層もしくは複数層において使用できる。
【００７９】
一般に、積層ＰＶモジュールを構築するための積層方法においては、少なくとも以下の層がフェイス面接触させられる：
「外側」光受け取りフェイス面および「内側」フェイス面を有する光受け取りトップシート層（例、ガラス層）、
本発明によるダウンコンバージョン／光安定化剤配合物を含む光透過性熱可塑性ポリマーの少なくとも１つの層を有し、該ガラスに向けられた１つのフェイス面および該ＰＶ電池の光応答性表面に向けられて該電池表面を封止している１つを有する光透過性熱可塑性ポリマー、
ＰＶ電池、
必要に応じて、第２の封止フィルム層（場合により本発明に従う）、並びに
ガラスもしくは他のバック層基質を含むバック層。
【００８０】
所望の場所で組み立てた層もしくは層部分組立体を用いると、組み立てプロセスは、典型的には該層間の必要な接着を作り出すために十分な条件で加熱および圧縮、および必要な場合は一部の層もしくは材料ではそれらの架橋の開始を伴う積層工程を必要とする。所望であれば、これらの層は層と層との接着、および必要であれば、該封止要素のポリマー材料の架橋を達成するために真空ラミネーター内に１０〜２０分間にわたり積層温度で配置することができる。一般に、下端で、積層温度は少なくとも約１３０℃、好ましくは少なくとも約１４０℃、および上端では約１７０℃以下、好ましくは約１６０℃以下である必要がある。
【００８１】
本明細書で使用される場合、数値範囲には、下限値および上限値から１単位の増分でそれらを含む全ての数値が含まれるが、ただし任意の下限値および任意の上限値の間は少なくとも２単位離れていることを前提とする。１つの例として、１つのパラメーターが１００〜１，０００である場合、全個別値、例えば１００、１０１、１０２など、および部分範囲、例えば１００〜１４４、１５５〜１７０、１９７〜２００などが明示的に列挙されていると見なすと意図されている。１未満もしくは１より大きい分数（例、１．１、１．５など）を含有する数値を含有する範囲については、１単位は適切に０．０００１、０．００１、０．０１もしくは０．１であると見なされる。１０未満の１桁数（例、１〜５）を含有する範囲については、１単位は、典型的には０．１であると見なす。これらは特に意図される例に過ぎず、列挙されている下限値と上限値との間の数値の全ての可能性のある組み合わせは、本開示に明示的に言及されていると見なす。
【００８２】
用語「含む」およびその派生語は、同一物が具体的に開示されているかどうかにかかわらず、任意の追加の成分、工程もしくは手順の存在を除外することは意図されていない。何らかの疑いを回避するために、用語「含む」の使用を通して主張されるあらゆる方法もしくは組成物は、ポリマーであっても他の場合であっても、反対の記述がない限り、あらゆる追加の工程、装置、添加物、アジュバントまたは化合物を含むことができる。これとは対照的に、用語「から本質的になる」は、操作性のために必須ではないものを除いて、あらゆるその後に続く列挙の範囲から任意の他の成分、工程もしくは手順を除外する。用語「からなる」は、特に描写もしくは列挙されていないあらゆる成分、工程もしくは手順を除外する。用語「または」は、他に記述しない限り、列挙されたメンバーを個別的に、ならびにあらゆる組み合わせで意味する。
【００８３】
以下の実施例は、本発明をさらに説明する。他に指摘しない限り、全ての部およびパーセンテージは重量基準である。
【実施例】
【００８４】
実験
最初に、ダウンコンバージョン材料とともに使用するための適合性を決定するために、光安定化剤添加物および配合物を３００ナノメートル（ｎｍ）光線に対するそれらの「透明性」について評価する。フィルムが以下に記載されるように調製され、そして光安定化剤材料を含む封止フィルムが、光起電力デバイスにおける「ダウンコンバージョン」層に使用できる、より短い波長でより高いエネルギーの光を十分に透過するかどうかを決定するために評価された。フィルムは、以下の表２に示された光安定化剤成分を表３に示された量で含むが、ダウンコンバージョン材料を含まないベース樹脂配合物から調製された。以下の表３および図２に示したように、ダウンコンバージョンのために十分で適合する放射線を透過する数多くの安定化剤が存在した。
【００８５】
実験フィルムサンプル１〜２０
ベース樹脂：
ベース樹脂は、ＥＮＧＡＧＥ（商標）８２００ブランドの熱可塑性ポリオレフィンコポリマーであった。典型的なＰＶモジュール封止層フィルムをシミュレートするために、このコポリマーは典型的なアルコキシシランでグラフト化され、中性子放射化分析によって決定して約１．２重量パーセントグラフト化されたトリアルコキシシラン基を含有していた。
ＥＮＧＡＧＥ（商標）８２００ブランドの熱可塑性ポリオレフィンコポリマー
密度  ０．８７０グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃ）、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２によって測定。
メルトインデックス  ５ｇ／１０分（１９０℃／２．１６ｋｇ）、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８によって測定。
融点  ５９℃、示差走査熱量分析法によって測定。
２％割線弾性係数  １５７０ｐｓｉ（１０．８ＭＰａ）、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９０によって測定。
α−オレフィン  １−オクテン。
Ｔｇ−６３．４°Ｆ（−５３℃）、示差走査熱量分析法によって測定。
【００８６】
光安定化添加物
以下の表２に示した下記の光安定化添加物は、表３に示した量で樹脂配合物に加えられた。表３では、光安定化剤の識別番号は、以下の表２に示した化合物の商業的名称を意味する。組み込まれた添加物の量は、括弧内にプラスチックベース樹脂１００万部当たりの添加物の部（ｐｐｍ）として示されており、このとき１００万当たり１，０００部は０．１重量パーセントと同等である。
【００８７】
【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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【表６】
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【表７】
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【表８】
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【表９】
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【００８８】
処理条件およびフィルムサンプル調製：
フィルムサンプルはＨａａｋｅ  Ｐｏｌｙｌａｂブランドのシステムを用いて１９０℃で５分間にわたり６０ｒｐｍで混合し、その後に急速冷却プロセスを実施することによって調製され、厚さ約３ｍｍのスラブとして回収された。配合サンプルはＮｅｗ  Ｈｅｒｍｅｓ剪断機を用いて約２．５×２．５センチメートル（ｃｍ）（１×１インチ）の小さな正方形に切り出され、型内のＭｙｌａｒフィルム間に配置され、そして以下のように１５ｍｉｌ（０．３８１ｍｍ）のスペーサーを使用して１５ｍｉｌ（０．３８１ｍｍ）の厚さおよび平滑な最終フィルム面を有するフィルムを提供するように圧縮された。圧縮のために、上述したような型を１９０℃に予備加熱したＣａｒｖｅｒ圧縮成形機の間に配置した。サンプルは３回の圧縮にかけられた：３，０００ポンド（１３６２ｋｇ）で３分間；１０，０００ポンド（４５４０ｋｇ）で３分間；および２０，０００ポンド（９０８０ｋｇ）で２分間；その後に３，０００ポンド（１３６２ｋｇ）の圧力および周囲温度下で３分間のクエンチングプロセスを行った。
【００８９】
ＵＶ−ｖｉｓによる光透過率の測定
走査型ダブルモノクロメーターおよび積分球アクセサリーを備えたＵＶ−ｖｉｓ分光計を使用して、Ｓｐｅｃｔｒａｌｏｎ（商標）拡散反射率標準物質をＬａｂｓｐｈｅｒｅ（商標）（６０ＭＭモデルＲＳＡ  ＡＳＳＹ）積分球のサンプルおよび参照ポートに装着した。基準線補正は、サンプルもしくは参照入口ポートいずれにもサンプルを取り付けずに２００〜１２００ｎｍのスペクトル範囲について実施された。スリット幅およびスペクトル解像度は２ｎｍであり、このスペクトルは１ｎｍ／ポイントで獲得された。フィルムサンプルを次にサンプルポート内にサンプルビームに対して９０度の入射角で取り付けた。この装置を初期化した後で、基準線補正の獲得後に、複数のフィルムを測定した。３００ｎｍ波長での透過率値パーセンテージがフィルム１〜１９について以下の表３に示される。２００〜４５０ｎｍのスペクトル範囲にわたる透過率パーセンテージは図２ａおよび２ｂに示されており、そこでは図番が表３の第２欄に示した識別番号に対応する。
【００９０】
【表１０】
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【００９１】
図２ａおよび２ｂに認められうるように、表３におけるフィルム７から１９は、約２８０ｎｍ〜約３８０ｎｍのＵＶ範囲の波長を有するＵＶ電磁放射線を少なくとも約４０パーセント透過する。
【００９２】
実験フィルムサンプル２０〜３１；ＰＶデバイスにおけるダウンコンバージョン効果
追加のフィルムは、上述したプロセスによって光起電力デバイスにおけるの封止層としてのそれらの「ダウンコンバージョン」有効性を評価するためにダウンコンバージョン材料を用いるかおよび用いずに調製された。フィルムは、シラングラフト化ＥＮＧＡＧＥ  ８２００樹脂ならびに表４および５に示された量で以下に特定されたダウンコンバージョン材料と一緒に上に特定された選択された光安定化剤成分を含むベース樹脂配合物から調製された。
【００９３】
ダウンコンバージョン添加物：
Ｌｕｍｏｇｅｎ（登録商標）Ｆイエロー０８３−（「Ｌ０８３」）−ＢＡＳＦから市販で入手できるペリレン染料。
【００９４】
Ｌｕｍｏｇｅｎ（登録商標）Ｆバイオレット５７０−（「Ｌ５７０」）−ＢＡＳＦから市販で入手できるナフタルイミド染料。
【００９５】
電池性能の測定：調製されたフィルムは、標準照明レベルを電流に変換させる際の相対的効率について試験し、これはそのＩＶ特性測定とも呼ばれる。光収集アパーチャの上方に配置した様々なフィルムを備えるデバイス効率は、クラスＡＡＡソーラーシミュレータを用いて測定した電流−電圧（ＩＶ）特性曲線として得られた。効率パーセンテージ（％  Ｅｆｆ）は、太陽電池によって生じた最大出力（Ｗ）を全太陽光放射照度（ｔｏｔａｌ  ｓｏｌａｒ  ｉｒｒａｄｉａｎｃｅ）で割り（典型的には１０００Ｗ／ｍ２で測定される）電池面積（ｍ２）を掛けた値として計算される、太陽電池の標準効果尺度である。全デバイス効果尺度は、（活性デバイス面積ではなく）全デバイス面積に基づいている。
【００９６】
【表１１】
2018082206.tif 000013
【００９７】
【表１２】
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【００９８】
フィルムサンプル２４、２６および３１は、ＵＶ光安定化剤およびダウンコンバージョン材料の組み合わせがＰＶ電池モジュールの効率を有意に向上させることができたことを示している。モジュール効率試験結果は、ダウンコンバージョン材料を備えるフィルムがＵＶ吸収剤を備えるフィルムより高い効率を有することを示している。
【００９９】
本発明は先行する説明、図面および実施例を通してかなり詳細に説明されたが、この詳細は例示することを目的にしている。当業者であれば、添付の特許請求の範囲に記載した本発明の主旨および範囲から逸脱せずに多数の変更および修飾を加えることができる。上記に参照した全ての米国特許および公開もしくは許可された米国特許出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
【図１】
2018082206.tif 000016
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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