(57)【要約】【課題】耐光性に優れた波長変換材料及びこれを用いた太陽電池を提供する。【解決手段】高分子蛍光物質を内包した波長変換材料。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子蛍光物質を内包した波長変換材料。
【請求項２】
前記高分子蛍光物質の含有率が０．０１質量％〜５質量％である請求項１に記載の波長変換材料。
【請求項３】
前記高分子蛍光物質が下記一般式（Ｉ）で表される高分子蛍光物質である請求項１又は請求項２に記載の波長変換材料。
【化１】
2018205442.tif 000008
（一般式（Ｉ）中、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に重合性化合物に由来する構造単位を表す。また、一般式（Ｉ）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−ＳＯ２−場合により置換されたアルキル基、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、場合により置換されたアルキル基、場合により置換されたヘテロアリール基、場合により置換されたシクロアルキル基、場合により置換されたアルケニル基、場合により置換されたアルキニル基、場合により置換されたアリール基、場合により置換されたアルキルアリール基、場合により置換されたアリールアルキル基、場合により置換されたアルコキシ基、場合により置換された環状アミノ基、場合により置換された環状イミド基、場合により置換されたアリールオキシ基、場合により置換されたアシルオキシ基、場合により置換されたカルバモイル基、場合により置換されたアシル基、ホルミル基、カルボキシ基、場合により置換されたエステル基、場合により置換されたアミド基、又は、場合により置換されたアミノ基を表す。一般式（Ｉ）中、ｋ及びｎは、それぞれ独立に０以上の整数であり、ｍ及びｐは、１以上の整数である。）
【請求項４】
前記高分子蛍光物質の極大吸収波長が２５０ｎｍ〜５００ｎｍである、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の波長変換材料。
【請求項５】
前記高分子蛍光物質を内包する透明材料を含む請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の波長変換材料。
【請求項６】
太陽電池素子と、
前記太陽電池素子の受光面側に設けられ、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の波長変換材料を含む波長変換層と、
を備える太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換材料及び太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールの発電効率を向上させるために様々な提案がなされており、例えば、ベンゾトリアゾール構造を有する蛍光色素化合物を受光面側封止材中に含有させ、太陽光スペクトルのうち、発電に寄与の少ない紫外域又は赤外域の光を波長変換することにより、発電に寄与の大きい波長域の光を発光する手法がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６-２９１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のベンゾトリアゾール構造を有する蛍光色素化合物は、波長変換効果を有しているため太陽電池モジュールの受光面側封止材に添加することで、発電効率を向上させることができる。しかし、有機蛍光体であるため、太陽光に弱く、経時によって発光が消失してしまい、発電効率を向上させる効果が得られなくなるおそれがある。そこで、太陽電池モジュールの受光面側封止材等に添加する波長変換材料としては耐光性に優れていることが望ましい。
【０００５】
本発明の一形態は、上記課題に鑑みてなされたものであり、耐光性に優れた波長変換材料及びこれを用いた太陽電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
＜１＞  高分子蛍光物質を内包した波長変換材料。
＜２＞  前記高分子蛍光物質の含有率が０．０１質量％〜５質量％である＜１＞に記載の波長変換材料。
＜３＞  前記高分子蛍光物質が下記一般式（Ｉ）で表される高分子蛍光物質である＜１＞又は＜２＞に記載の波長変換材料。
【０００７】
【化１】
2018205442.tif 000002
【０００８】
（一般式（Ｉ）中、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に重合性化合物に由来する構造単位を表す。また、一般式（Ｉ）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−ＳＯ２−場合により置換されたアルキル基、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、場合により置換されたアルキル基、場合により置換されたヘテロアリール基、場合により置換されたシクロアルキル基、場合により置換されたアルケニル基、場合により置換されたアルキニル基、場合により置換されたアリール基、場合により置換されたアルキルアリール基、場合により置換されたアリールアルキル基、場合により置換されたアルコキシ基、場合により置換された環状アミノ基、場合により置換された環状イミド基、場合により置換されたアリールオキシ基、場合により置換されたアシルオキシ基、場合により置換されたカルバモイル基、場合により置換されたアシル基、ホルミル基、カルボキシ基、場合により置換されたエステル基、場合により置換されたアミド基、又は、場合により置換されたアミノ基を表す。一般式（Ｉ）中、ｋ及びｎは、それぞれ独立に０以上の整数であり、ｍ及びｐは、１以上の整数である。）
【０００９】
＜４＞  前記高分子蛍光物質の極大吸収波長が２５０ｎｍ〜５００ｎｍである、＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の波長変換材料。
＜５＞  前記高分子蛍光物質を内包する透明材料を含む＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の波長変換材料。
【００１０】
＜６＞  太陽電池素子と、前記太陽電池素子の受光面側に設けられ、＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の波長変換材料を含む波長変換層と、を備える太陽電池。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一形態によれば、耐光性に優れた波長変換材料及びこれを用いた太陽電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】各実施例及び各比較例にて作製した波長変換型太陽電池モジュールを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本開示において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において波長変換材料中の各成分の含有率は、波長変換材料中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、波長変換材料中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率を意味する。
本開示において「層」との語には、当該層が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本開示において「（メタ）アクリロイル基」はアクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を意味し、「（メタ）アクリル」はアクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味し、「（メタ）アクリレート」はアクリレート及びメタクリレートの少なくとも一方を意味する。
【００１４】
本開示において、「アルキル基」は、直鎖状又は分岐鎖状の飽和した非環式脂肪族炭化水素基（すなわち、炭素原子及び水素原子から構成され、二重結合又は三重結合を有しない）を示す。アルキル基としては、特に限定されない。アルキル基の炭素数は、例えば、１〜２０であることが好ましく、１〜１５であることがより好ましい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、２−エチルヘキシル基、及びオクチル基が挙げられる。
【００１５】
本開示において、「ヘテロアリール基」は、１個又は複数個のヘテロ原子を含む単環又は多環（縮合環）の芳香族基を示す。ヘテロアリール基としては、特に限定されない。２個以上のヘテロ原子が存在する場合、これらのヘテロ原子は同一であっても異なっていてもよい。縮合環においては、ヘテロ原子が１つの環のみに存在していてもよく、２つ以上の環に存在していてもよい。ヘテロアリール基の炭素数は、例えば、２〜２３であることが好ましく、４〜１９であることがより好ましく、４〜１５であることが更に好ましい。ヘテロアリール基としては、例えば、カルバゾリル基、チエニル基、ピリジル基、ピラジル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基、アクリジル基、ジアザフェナントレニル基、フラニル基、ピロリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、トリアゾリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、及びベンゾトリアゾリル基が挙げられる。
【００１６】
本開示において、「ヘテロ原子」は、Ｓ（硫黄）、Ｎ（窒素）およびＯ（酸素）を示す。
【００１７】
本開示において、「シクロアルキル基」は、飽和した環式脂肪族炭化水素基を示す。シクロアルキル基としては、特に限定されない。シクロアルキル基の炭素数は、例えば、３〜２０であることが好ましく、５〜１５であることがより好ましく、６〜１０であることが更に好ましい。シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びシクロヘプチル基が挙げられる。
【００１８】
本開示において、「アルケニル基」は、炭素の二重結合を有する直鎖状又は分岐鎖状の非環式脂肪族炭化水素基を示す。アルケニル基としては、特に限定されない。アルケニル基の炭素数は、例えば、２〜２０であることが好ましく、３〜１５であることがより好ましく、３〜１０であることが更に好ましい。アルケニル基としては、例えば、１−プロペニル基、２−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、及びオクテニル基が挙げられる。
【００１９】
本開示において、「アルキニル基」は、炭素の三重結合を有する直鎖状又は分岐鎖状の非環式脂肪族炭化水素基を示す。アルキニル基としては、特に限定されない。アルキニルの炭素数は、例えば、２〜２０であることが好ましく、３〜１５であることがより好ましく、３〜１０であることが更に好ましい。アルキニル基としては、例えば、１−プロピニル基、１−ブチニル基、及び２−ブチニル基が挙げられる。
【００２０】
本開示において、「アリール基」は、単環又は多環（縮合環）の同素環式の芳香族基を示す。アリール基としては、特に限定されない。アリール基の炭素数は、例えば、６〜２４であることが好ましく、６〜２０であることがより好ましく、６〜１６であることが更に好ましい。アリール基としては、例えば、フェニル基、ビフェニレニル基、ターフェニレニル基、ナフチル基、アントラセニル基、テトラセニル基、フェナントレニル基、ジヒドロフェナントレニル基、フルオレニル基、及びピレニル基が挙げられる。
【００２１】
本開示において、「アルキルアリール基」は、アルキル基で置換されたアリール基を示す。アルキルアリール基としては、特に限定されない。アルキルアリール基としては、例えば、エチルフェニル基及び９，９−ジヘキシル−９Ｈ−フルオレニル基が挙げられる。
【００２２】
本開示において、「アリールアルキル基」は、アリール基で置換されたアルキル基を示す。アリールアルキル基としては、特に限定されない。アリールアルキル基としては、例えば、フェニルプロピル基及びフェニルエチル基が挙げられる。
【００２３】
本開示において、「アルコキシ基」は、−Ｏ−連結を介して共有結合で結合する直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基又はアルケニル基を示す。アルコキシ基としては、特に限定されない。アルコキシ基の炭素数は、例えば、１〜２０であることが好ましく、１〜１５であることがより好ましく、１〜１０であることが更に好ましい。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、１−プロペニルオキシ基、２−プロペニルオキシ基、ブテニルオキシ基、ペンテニルオキシ基、ヘキセニルオキシ基、ヘプテニルオキシ基、及びオクテニルオキシ基が挙げられる。
【００２４】
本開示において、「環状アミノ基」は、環状の第二級アミノ基又は第三級アミノ基を示す。環状アミノ基としては、特に限定されず、例えば、アジリジニル基、ピペリジニル基、及びＮ−メチルピペリジニル基が挙げられる。
【００２５】
本開示において、「環状イミド基」は、２つのカルボニル炭素が炭素鎖によって連結されたイミド基を示す。環状イミド基としては、特に限定されず、例えば、１，８−ナフタルイミド基、ピロリジン−２，５−ジオン基、及び１Ｈ−ピロール−２，５−ジオン基が挙げられる。
【００２６】
本開示において、「アリールオキシ基」は、−Ｏ−連結を介して共有結合で結合するアリール基を示す。アリールオキシ基におけるアリール基としては、前述の「アリール基」で説明したものが例として挙げられる。
【００２７】
本開示において、「アシルオキシ基」は、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｒで表される基を示す。式中、Ｒは、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルアリール基、又はアリールアルキル基を示す。
【００２８】
本開示において、「カルバモイル基」は、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ２で表される基を示す。
【００２９】
本開示において、「アシル基」は、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒで表される基を示す。式中、Ｒは、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルアリール基、又はアリールアルキル基を示す。
【００３０】
本開示において、「ホルミル基」は、−ＣＨＯで表される基を示す。
【００３１】
本開示において、「カルボキシ基」は、−ＣＯＯＨで表される基を示す。
【００３２】
本開示において、「エステル基」は、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲで表される基を示す。式中、Ｒは、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルアリール基、又はアリールアルキル基を示す。
【００３３】
本開示において、「アミド」は−ＮＲＣ（＝Ｏ）Ｒ’で表される基を示す。式中、Ｒ及びＲ’は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルアリール基、又はアリールアルキル基を示す。
【００３４】
本開示において、「アミノ基」は、−ＮＲＲ’で表される基を示す。式中、Ｒ及びＲ’は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルアリール基、又はアリールアルキル基を示す。
【００３５】
本開示において、置換された基とは、これに対応する基において、１個又は複数個の水素原子が別の原子又は基と交換されている基を示す。置換されるとき、当該置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基（これは、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシ基、ハロアルキル基（−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３等）、−ＣＮ、−ＳＯ２−アルキル基、及びハロアルコキシ基（−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３等）からなる群より選択される少なくとも１種の基により場合により置換される）、ヘテロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基（これは、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシ基、−ＣＮ、−ＳＯ２−アルキル基、ハロアルキル基（−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３等）、及びハロアルコキシ基（−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３等）からなる群より選択される少なくとも１種の基により場合により置換される）、アリール基（これは、ハロゲン原子、アルキル基、アルキル基により場合により置換されるアリール基、アリールアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アミノ基、イミド基、アシルアミノ基（例えば、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−アルキル）、カルバモイル基、場合により置換される環状イミド基、環状アミド基、−ＣＮ、ハロアルキル基（−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３等）、及びハロアルコキシ基（−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３等）からなる群より選択される少なくとも１種の基により場合により置換される）、アリールアルキル基（これは、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、カルボキシ基、−ＣＮ、−ＳＯ２−アルキル基、ハロアルキル基（−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３等）、及びハロアルコキシ基（−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３等）からなる群より選択される少なくとも１種の基により場合により置換される）、ヘテロアリール基（これは、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールアルキル基、カルボキシ基、−ＣＮ、−ＳＯ２−アルキル基、ハロアルキル基（−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３等）、及びハロアルコキシ基（−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３等）からなる群より選択される少なくとも１種の基により場合により置換される）、ハロゲン原子（塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又はフッ素原子）、シアノ基、ヒドロキシ基、場合により置換される環状イミド基、アミノ基（例えば、モノアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基）、イミド基、アシルアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、スルフヒドリル基（メルカプト基）、ハロアルキル基（−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３等）、アルキルチオ基、アリールチオ基、第四級アンモニウム塩、アミノアルコキシ基、ヒドロキシアルキルアミノ基、アミノアルキルチオ基、シアノアミノ基、ニトロ基、カルバモイル基、アシル基、ホルミル基、カルボキシ基、グリコリル基、グリシル基、ヒドラジノ基、グアニル基、スルファミル基、スルホニル基、スルフィニル基、チオアシル基、チオホルミル基、チオカルボキシ基、スルホンアミド基、エステル基、Ｃ−アミド基、Ｎ−アミド基、Ｎ−カルバマート基、Ｏ−カルバマート基、及びウレア基からなる群より選択される少なくとも１種の基が挙げられる。但し、置換基はこれらに限定されない。
【００３６】
＜波長変換材料＞
本実施形態の波長変換材料は、高分子蛍光物質を内包している。これにより、耐光性が向上し、かつ、高分子蛍光物質が後述する透明材料に内包されていることにより、耐湿性も向上すると考えられる。なお、「高分子蛍光物質を内包する」とは、透明材料中に高分子蛍光物質が分散している状態、高分子蛍光物質の少なくとも一部を覆うように透明材料が存在している状態等を指す。
【００３７】
（高分子蛍光物質）
高分子蛍光物質は、下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有する高分子蛍光物質であることが好ましい。
【００３８】
【化２】
2018205442.tif 000003
【００３９】
一般式（Ｉ）中、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に重合性化合物に由来する構造単位を表す。また、一般式（Ｉ）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−ＳＯ２−場合により置換されたアルキル基、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、場合により置換されたアルキル基、場合により置換されたヘテロアリール基、場合により置換されたシクロアルキル基、場合により置換されたアルケニル基、場合により置換されたアルキニル基、場合により置換されたアリール基、場合により置換されたアルキルアリール基、場合により置換されたアリールアルキル基、場合により置換されたアルコキシ基、場合により置換された環状アミノ基、場合により置換された環状イミド基、場合により置換されたアリールオキシ基、場合により置換されたアシルオキシ基、場合により置換されたカルバモイル基、場合により置換されたアシル基、ホルミル基、カルボキシ基、場合により置換されたエステル基、場合により置換されたアミド基、又は、場合により置換されたアミノ基を表す。一般式（Ｉ）中、ｋ及びｎは、それぞれ独立に０以上の整数であり、ｍ及びｐは、１以上の整数である。
【００４０】
上記一般式（Ｉ）で表される構造単位は、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方によってπ共役が拡張された構造を有していてもよい。π共役を拡張することにより、吸収波長及び発光波長を任意の波長域に変更することができる。具体的に、Ｒ１及びＲ２のうち隣接する炭素原子に結合する２つの基が一体となって、以下の式で表されるアリール構造を形成していてもよい。式中、Ｒ３は、上記一般式（Ｉ）中のＲ１及びＲ２と同義である。ｐは、それぞれ独立に、０〜３の整数を示し、ｑは、それぞれ独立に、０〜２の整数を示し、ｒは、０〜６の整数を示し、ｓは、０〜５の整数を示し、ｔは、０〜４の整数を示す。＊は、結合位置を示す。
【００４１】
【化３】
2018205442.tif 000004
【００４２】
上記一般式（Ｉ）で表される構造単位は、Ｒ１及びＲ２は全て水素原子である構造を有していてもよい。すなわち、上記一般式（Ｉ）で表される構造単位は、４−ジベンゾフランスチレンに由来する構造単位を有していてもよい。
【００４３】
一般式（Ｉ）で表される高分子蛍光物質における蛍光性を示す構造単位は、以下の一般式（ＩＡ）で表される重合性化合物に由来する。
【００４４】
【化４】
2018205442.tif 000005
【００４５】
一般式（ＩＡ）中のＲ１及びＲ２は、一般式（Ｉ）中のＲ１及びＲ２と同様である。
【００４６】
高分子蛍光物質は、Ａ１及びＡ２で表される構造単位の少なくとも一方を有していてもよい。Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に重合性化合物に由来する構造単位を表す。重合性化合物としては、一般式（ＩＡ）で表される重合性化合物以外であれば、特に限定されない。重合性化合物としては、（メタ）アクリル酸等の不飽和カルボン酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ベンジル等の（メタ）アクリル酸エステル、スチレン、α−メチルスチレン、アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミドなどが挙げられる。これらの他の重合性化合物の中でも、製造コストを低減する観点から、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、スチレン、及びα−メチルスチレンが好ましい。Ａ１及びＡ２で表される構造単位は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。
【００４７】
高分子蛍光物質は、Ａ１及びＡ２として、分子内にエチレン性不飽和結合基を２つ以上有する重合性化合物に由来する構造単位を有していてもよい。分子内にエチレン性不飽和結合基を２つ以上有する重合性化合物によって高分子蛍光物質の分子中に架橋構造を形成することで、高分子蛍光物質の成形性及び耐久性がより向上する傾向にある。
【００４８】
分子内にエチレン性不飽和結合基を２つ以上有する重合性化合物としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート（エチレン基の数が２〜１４のもの）、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンプロポキシトリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート（プロピレン基の数が２〜１４のもの）、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡポリオキシエチレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジオキシエチレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡトリオキシエチレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡデカオキシエチレンジ（メタ）アクリレート等の、多価アルコールにα，β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物；トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート等の、グリシジル基含有化合物にα，β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物；多価カルボン酸（例えば、無水フタル酸）と水酸基及びエチレン性不飽和結合基を有する化合物（例えば、β−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）とのエステル化物；トリレンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとの反応物、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートとシクロヘキサンジメタノールと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとの反応物等のウレタン（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００４９】
また、高分子蛍光物質は、Ａ１及びＡ２として、任意の樹脂に由来する構造を有していてもよい。樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、及びこれらの共重合体が挙げられる。これらの中でも、アクリル系樹脂及びポリスチレン樹脂は、原材料費が安く、製造コストの低減に効果的である。
なお、樹脂に由来する構造は、必要に応じて樹脂にエチレン性不飽和結合基を導入した上で、上記一般式（ＩＡ）で表される重合性化合物等と重合させることで、高分子蛍光物質に導入することができる。
【００５０】
高分子蛍光物質は、例えば、上記一般式（ＩＡ）で表される重合性化合物と、必要に応じて上記重合性化合物と、ラジカル重合開始剤とを混合し、加熱又は光照射して重合させることで得ることができる。ラジカル重合開始剤としては、特に限定されない。ラジカル重合開始剤としては、例えば、イソブチルパーオキサイド、α，α’−ビス（ネオデカノイルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−ｓ−ブチルパーオキシジカーボネート、１，１，３，３−テトラメチルブチルネオデカノエート、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、ジ−２−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジ（エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ヘキシルネオデカノエート、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ（３−メチル−３−メトキシブチル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステア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、サクシニックパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイル）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、４−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｍ−トルオイルベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）２−メチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサノン、２，２−ビス（４，４−ジブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｍ−トルオイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパー���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、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｐ−メンタン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）ヘキシン、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルトリメチルシリルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ−ヘキシルハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、及び２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタンが挙げられる。
【００５１】
ラジカル重合開始剤の使用量は、屈折率等に応じて適宜選択することができる。ラジカル重合開始剤の使用量は、重合性化合物の総量１００質量部（上記一般式（ＩＡ）で表される重合性化合物と、必要に応じて上記重合性化合物との総量１００質量部）に対して、例えば、０．１質量部〜１５質量部であることが好ましく、０．３質量部〜１０質量部であることがより好ましく、０．５質量部〜５質量部であることが更に好ましい。
【００５２】
高分子蛍光物質中の上記一般式（ＩＡ）で表される重合性化合物に由来する構造単位の含有率は、特に限定されない。上記一般式（ＩＡ）で表される重合性化合物に由来する構造単位の含有率は、高分子蛍光物質全体の０．０００００１質量％〜１００質量％の間で、輝度、耐久性等に応じて適宜調整される。例えば、輝度が低下しすぎず、製造コストを抑制することができる観点から、上記一般式（ＩＡ）で表される重合性化合物に由来する構造単位の含有率は、高分子蛍光物質全体に対し、０．０００００１質量％〜８０質量％であることが好ましく、０．００００１質量％〜５０質量％であることがより好ましく、０．０００１質量％〜２０質量％であることが更に好ましい。
【００５３】
一般式（Ｉ）では、ｋ及びｎは、それぞれ独立に０以上の整数であり、ｍ及びｐは、１以上の整数である。媒体、担体等への分散性を考慮した場合、ｍ×ｐは、１０３〜１０７であることが好ましく、１０４〜１０６であることがより好ましい。これにより、高い耐久性及び分散性を得ることができる。
【００５４】
高分子蛍光物質の分子量は、特に限定されない。高分子蛍光物質の重量平均分子量は、媒体、担体等への分散性及び耐久性をより向上させる観点から、１０００〜５０００００であることが好ましく、５０００〜１０００００であることがより好ましい。
【００５５】
なお、高分子蛍光物質の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法によって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することにより導出する。ＧＰＣの条件を以下に示す。
【００５６】
−ＧＰＣ条件−
ポンプ：ＬＣ−２０ＡＤ（株式会社島津製作所）
カラム：以下の計２本、カラム仕様：１０．７ｍｍφ×３００ｍｍ
Ｇｅｌｐａｃｋ  ＧＬ−Ａ１６０Ｓ
Ｇｅｌｐａｃｋ  ＧＬ−Ａ１５０Ｓ（以上、日立化成株式会社）
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
試料濃度：固形分が４０質量％の高分子蛍光物質溶液を１２０ｍｇ採取し、５ｍＬのＴＨＦに溶解して試料を調製する。
測定温度：４０℃
流量：１ｍＬ／分
検出器：ＳＰＤ−Ｍ２０Ａ（株式会社島津製作所）
【００５７】
高分子蛍光物質は、金属元素に配位した錯形成物の形態であってもよい。錯形成物の形態とすることで、重原子効果により耐光性がより向上する傾向にある。また、錯形成物の形態とすることで、金属元素の特異なエネルギー準位に由来する鋭利な発光波形が得られ易くなるため、光学分野の産業にとって有用である。
【００５８】
金属元素としては、特に限定されない。好ましい金属元素としては、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｎｄ、及びＳｍからなる群より選択される少なくとも１種の元素が挙げられる。
【００５９】
高分子蛍光物質は、着色せず、光透過率の高い材料とする観点から、例えば、２５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に極大吸収波長を有することが好ましく、２８０ｎｍ〜４００ｎｍの波長域に極大吸収波長を有することがより好ましい。
【００６０】
高分子蛍光物質の含有率は、優れた波長変換効果を得る観点から、波長変換材料全量に対し、０．０１質量％〜５質量％であることが好ましく、０．０５質量％〜３質量％であることがより好ましく、０．１質量％〜１質量％であることが更に好ましい。
【００６１】
（透明材料）
本実施形態の波長変換材料では、耐湿性向上の観点から、高分子蛍光物質が透明材料に内包されていることが好ましい。
【００６２】
透明材料としては、例えば、ガラス及び透明樹脂が挙げられ、光散乱抑制の観点から、透明樹脂であることが好ましい。ここで、「透明」とは、光路長１ｃｍにおける波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの光の透過率が９０％以上であることをいう。
【００６３】
太陽光発電に寄与の少ない波長域の光を高分子蛍光物質へ進行させ、かつ、高分子蛍光物質から発せられる蛍光の散乱を抑える観点から、透明材料の屈折率は、高分子蛍光物質の屈折率よりも低いことが好ましい。具体的には、透明材料の屈折率は、１．４８以上１．７０以下であることが好ましく、１．４８以上１．６０以下であることがより好ましい。
【００６４】
透明樹脂としては、例えば、ビニル化合物を重合又は共重合したビニル樹脂が挙げられる。本開示において、ビニル化合物とは、エチレン性不飽和結合を少なくとも１つ有する化合物である。
【００６５】
ビニル樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、及びこれらの樹脂の重合成分をその重合成分に含む共重合体が挙げられる。これらの中でも、光散乱抑制の観点からは（メタ）アクリル樹脂が好ましい。
【００６６】
本開示において（メタ）アクリル樹脂とは、その重合成分にビニル化合物として（メタ）アクリロイル基を有する化合物を含む樹脂を意味する。（メタ）アクリル樹脂の重合成分は、ビニル化合物として（メタ）アクリロイル基を有する化合物と共重合しうるその他のビニル化合物を含んでもよい。（メタ）アクリル樹脂の重合成分に含まれるビニル化合物は、１種単独でも、２種類以上の組み合わせであってもよい。
【００６７】
（メタ）アクリロイル基を有する化合物としては（メタ）アクリルモノマー、（メタ）アクリルオリゴマー等が挙げられる。（メタ）アクリロイル基を有する化合物は、（メタ）アクリルモノマーを含むことが好ましい。
【００６８】
（メタ）アクリルモノマーとしては、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。透明性の観点からは、（メタ）アクリル酸エステルが好ましい。
【００６９】
（メタ）アクリル酸エステルとしては、アルキル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、ピペリジル（メタ）アクリレート、アルキレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられる。透明性とコストの観点からはアルキル（メタ）アクリレートが好ましく、アルキル部位の炭素数が１〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートがより好ましい。
【００７０】
アルキル（メタ）アクリレートのアルキル部位は、直鎖状であっても、分岐していても、環状であってもよい。アルキル部位は、無置換であっても置換基を有していてもよい。置換基としては、ベンゼン環、複素環等の環状構造を含む基、水酸基、エポキシ基、アミノ基、ハロゲン原子などが挙げられる。
【００７１】
（メタ）アクリルモノマーとして具体的には、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、ペンタメチルピペリジル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート（トリレンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリル酸エステルとの反応物、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートとシクロヘキサンジメタノールと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリル酸エステルとの反応物等）などが挙げられる。
【００７２】
波長変換材料が、高分子蛍光物質が透明材料としての透明樹脂に内包された粒子である場合、透明樹脂は粘度（２５℃）が５ｍＰａ・ｓ〜３０ｍＰａ・ｓ、好ましくは８ｍＰａ・ｓ〜２０ｍＰａ・ｓである（メタ）アクリルモノマーを重合成分として含む（メタ）アクリル樹脂であることが好ましい。
【００７３】
（メタ）アクリル樹脂を構成する（メタ）アクリルモノマーの粘度（２５℃）が５ｍＰａ・ｓ以上であると、波長変換材料を懸濁重合法により作製する際に、（メタ）アクリルモノマーと高分子蛍光物質との密度の差により懸濁液中で高分子蛍光物質が分散した状態が保たれやすくなり、形成される粒子中に内包される高分子蛍光物質の量が多くなり、かつ高分子蛍光物質の量を制御しやすくなる傾向がある。（メタ）アクリルモノマーの粘度（２５℃）が３０ｍＰａ・ｓ以下であると、懸濁重合の際に、形成される粒子の粒子径を制御しやすくなる傾向にある。
【００７４】
透明樹脂は、粘度（２５℃）が５ｍＰａ・ｓ〜３０ｍＰａ・ｓ、好ましくは８ｍＰａ・ｓ〜２０ｍＰａ・ｓである（メタ）アクリルモノマーを重合成分として含む（メタ）アクリル樹脂である場合、その含有率は、（メタ）アクリル樹脂の重合成分全体の１０質量％以上であることが好ましい。
【００７５】
粘度（２５℃）が５ｍＰａ・ｓ〜３０ｍＰａ・ｓである（メタ）アクリルモノマーとしては、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ペンタメチルピペリジルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート等が挙げられる。これらの中でも、粘度（２５℃）が５ｍＰａ・ｓ〜３０ｍＰａ・ｓであるアルキル（メタ）アクリレートが好ましい。
【００７６】
本開示において（メタ）アクリルモノマーの粘度（２５℃）は、回転式粘度計を用いて測定した粘度であって、単一円筒型回転粘度計又は円錐平板型回転粘度計を用いて測定した値である。中でも、少量の試料で測定できることから、円錐平板型回転粘度計（コーンプレート型）を用いて測定することが好ましい。
【００７７】
（メタ）アクリロイル基を有する化合物と共重合し得るその他のビニル化合物としては、（メタ）アクリロニトリル、スチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。これらのビニル化合物は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００７８】
ビニル化合物は、１官能のビニル化合物と、２官能以上のビニル化合物との組み合わせであってもよい。１官能のビニル化合物としては、上述した（メタ）アクリロイル基を有する化合物及びこれと共重合し得るその他のビニル化合物が挙げられる。
【００７９】
２官能以上のビニル化合物としては、例えば、多価アルコールにα，β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物が挙げられる。このような化合物としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート（エチレン基の数が２〜１４のもの）、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンプロポキシトリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート（プロピレン基の数が２〜１４のもの）、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡポリオキシエチレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジオキシエチレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡトリオキシエチレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡデカオキシエチレンジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００８０】
２官能以上のビニル化合物としては、さらに、グリシジル基含有化合物にα，β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物（トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート等）、多価カルボン酸（無水フタル酸等）と水酸基及びエチレン性不飽和結合を有する物質（β−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等）とのエステル化物などが挙げられる。
【００８１】
１官能のビニル化合物と２官能以上のビニル化合物とを併用する場合、２官能以上のビニル化合物の含有率は、ビニル化合物の総質量の０．１質量％〜５０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜３０質量％であることがより好ましく、１質量％〜１０質量％であることが更に好ましい。
【００８２】
ビニル化合物の重合方法は、特に制限されない。反応速度の観点からは、ラジカル重合開始剤を用いる方法が好ましい。ラジカル重合開始剤は特に制限されず、通常用いられるラジカル重合開始剤が挙げられる。過酸化物が好ましく、熱により遊離ラジカルを発生させる有機過酸化物がより好ましい。アゾ基を有するラジカル重合開始剤が好ましい。
【００８３】
有機過酸化物としては、例えば、イソブチルパーオキサイド、α，α’ビス（ネオデカノイルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−ｓ−ブチルパーオキシジカーボネート、１，１，３，３−テトラメチルブチルネオデカノエート、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、ジ−２−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジ（エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ヘキシルネオデカノエート、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ（３−メチル−３−メトキシブチル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステア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、サクシニックパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイル）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、４−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｍ−トルオイルベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）２−メチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサノン、２，２−ビス（４，４−ジブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｍ−トルオイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、α，α’ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｐ−メンタン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）ヘキシン、ジイソ���ロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルトリメチルシリルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ−ヘキシルハイドロパーオキサイド、及びｔ−ブチルハイドロパーオキサイドが挙げられる。
【００８４】
アゾ基を有するラジカル重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ、商品名Ｖ−６０、和光純薬工業株式会社）、２，２’−アゾビス（２−メチルイソブチロニトリル）（商品名Ｖ−５９、和光純薬工業株式会社）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（商品名Ｖ−６５、和光純薬工業株式会社）、ジメチル−２，２’−アゾビス（イソブチレート）（商品名Ｖ−６０１、和光純薬工業株式会社）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）（商品名Ｖ−７０、和光純薬工業株式会社）等が挙げられる。
【００８５】
ラジカル重合開始剤の含有率は、ビニル化合物の種類又は形成される透明材料（透明樹脂）の屈折率等に応じて選択できる。例えば、ラジカル重合開始剤の含有率は、ビニル化合物の総質量の０．０１質量％〜２質量％であることが好ましく、０．１質量％〜１質量％であることがより好ましい。
【００８６】
〔その他の成分〕
波長変換材料は、高分子蛍光物質及び透明材料に加えてその他の成分を含んでもよい。その他の成分としては、酸化防止剤、可塑剤、難燃剤、架橋助剤、接着助剤、紫外線吸収剤、安定剤等の周知の添加剤が挙げられる。
【００８７】
〔波長変換材料の作製方法〕
波長変換材料の作製方法は、特に制限されない。波長変換材料が高分子蛍光物質を透明材料としての樹脂中に内包した状態の粒子である場合の作製方法としては、乳化重合法及び懸濁重合法が挙げられる。波長変換材料の粒子径を所定の大きさに調整する観点からは、懸濁重合法が好ましい。
【００８８】
波長変換材料を懸濁重合法により作製する場合は、透明材料としての樹脂の重合成分と、高分子蛍光物質を溶剤中に懸濁させた懸濁液中で、重合成分を重合させる。具体的には、まず、高分子蛍光物質と、重合成分と、必要に応じて含まれる重合開始剤及び添加剤と、を溶剤に添加して、懸濁液を調製する。次に、調製した懸濁液を加熱して、重合成分を重合させて、樹脂中に高分子蛍光物質及び必要に応じて含まれる添加剤が内包された状態の粒子を形成する。次に、形成した粒子を懸濁液から濾別し、洗浄及び乾燥等の後処理を実施することで、粒子状の波長変換材料が得られる。
【００８９】
〔太陽電池〕
本実施形態の太陽電池は、太陽電池素子と、太陽電池素子の受光面側に設けられ、本実施形態の波長変換材料を含む波長変換層と、を備える。太陽電池の構造は特に制限されず、通常用いられる太陽電池であってもよい。
【００９０】
太陽電池素子の受光面側に波長変換層を配置する方法は、特に制限されない。例えば、波長変換材料と樹脂材料とを含む組成物を所望の厚みのフィルム状に成形し、得られたフィルムを太陽電池素子の受光面に貼り付ける方法が挙げられる。樹脂材料は特に制限されず、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の太陽電池の封止材として一般的に使用される樹脂であってもよい。また、太陽電池素子と波長変換層との間に別の部材が存在していてもよい。
【実施例】
【００９１】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されない。
【００９２】
[実施例１〜５及び比較例１〜２]
＜高分子蛍光物質の合成＞
４−ブロモスチレン（東京化成工業株式会社、５６８ｍｇ、３．１０ｍｍｏｌ）、４−ジベンゾフランボロン酸（株式会社ワコーケミカル、６５８ｍｇ、３．１０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（和光純薬工業株式会社、８５７ｍｇ、６．２１ｍｍｏｌ）を、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド（１０ｍｌ）及び水（２ｍｌ）の混合溶媒中に窒素雰囲気下で仕込み、ビストリフェニルフォスフィンパラジウム（ＩＩ）ジクロリド（東京化成工業株式会社、１７４ｍｇ、０．２４８ｍｍｏｌ）を添加して、９０℃で４時間加熱撹拌した。反応後、酢酸エチル（１００ｍｌ）及び水（１００ｍｌ）を加えて抽出し、有機層を回収した。有機層をエバポレータで乾固し、アルミナを用いたカラムクロマトグラフィーによって精製を行った。乾燥することで黄色オイル状の４−ジベンゾフランスチレン（４７０ｍｇ）を得た。４−ジベンゾフランスチレンにトルエン１０ｍｌを加え、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（和光純薬工業株式会社、４．２ｍｇ）を添加した。窒素雰囲気下、７０℃で３時間、加熱撹拌後、反応温度を１００℃に変更して更に１時間加熱撹拌した。アルミナを用いたカラムクロマトグラフィーによって精製を行い、エバポレータで溶媒を乾固した。極少量のトルエンに再溶解させ、大量のメタノールを加えて再沈殿し、ろ取して高分子蛍光物質である４−ジベンゾフランスチレンポリマー（薄黄色固体、１２０ｍｇ）を得た。
【００９３】
＜波長変換材料の合成＞
表１に示す配合割合（質量部）に従って、各成分を量り取って２００ｍｌスクリュー管に入れ、ミックスローターを用いて回転数１００ｍｉｎ−１で１時間混合し、蛍光物質溶解モノマー溶液とした。冷却管を付けたセパラブルフラスコに、イオン交換水５００ｇ、及び界面活性剤としてポリビニルアルコール１．６９質量％の水溶液５９．１ｇを加え撹拌した。これに、先に調製した蛍光物質溶解モノマー溶液を加え、これを撹拌翼回転数３５０ｍｉｎ−１で撹拌しながら、５０℃に加熱し、４時間反応させ、波長変換材料を含む懸濁液を得た。懸濁液から沈殿物を濾別し、イオン交換水で洗浄し、６０℃で乾燥させ、懸濁重合による波長変換材料を得た。なお、この波長変換材料では、高分子蛍光物質がモノマー１〜モノマー３より構成される樹脂材料に内包されている。
【００９４】
波長変換材料の合成のため、各成分として下記のものを用いた。
・モノマー１  和光純薬工業株式会社、商品名メタクリル酸メチル
・モノマー２  日立化成株式会社、商品名ＦＡ−５１３ＡＳ
・モノマー３  日立化成株式会社、商品名ＦＡ−１２１Ｍ
・熱ラジカル開始剤  和光純薬工業株式会社、商品名Ｖ−６５
・高分子蛍光物質  前述のように合成した高分子蛍光物質
・有機蛍光体  ＢＡＳＦジャパン株式会社、商品名ＬｕｍｏｇｅｎＦＶｉｏｌｅｔ５７０
【００９５】
この波長変換材料をレーザー回折散乱粒度分布測定装置（Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ社、商品名：ＬＳ  １３  ３２０）を用い、ポンプスピード５０％、球状蛍光体の屈折率１．５、水の屈折率１．３３として、体積平均粒子径を測定したところ、１０４μｍであった。
【００９６】
＜樹脂組成物の調製＞
ＥＶＡ（東ソー株式会社、商品名ＵＥ７１０）２０ｇ、架橋剤（日本化成株式会社、商品名タイク）０．４ｇ、熱ラジカル開始剤（アルケマ吉富株式会社、ルペロックス１０１）０．３ｇ、及び接着助剤（東レ・ダウコーニング株式会社、商品名ＯＦＳ６０３０）０．０６ｇを混合し、９０℃に設定したロールミキサで混練し、標準の樹脂組成物を得た。
【００９７】
上記樹脂組成物に各実施例及び各比較例にて合成した波長変換材料０．０６ｇをそれぞれ加え、各実施例及び各比較例における波長変換材料を含む樹脂組成物を得た。
【００９８】
＜太陽電池封止材の作製＞
上記で得られた各樹脂組成物約２０ｇを離型シートに挟み、厚さ０．４５ｍｍのステンレス製スペーサーを用い、熱板を９０℃に設定したプレスによってシート状にし、第一封止材及び第二封止材を得た。
【００９９】
＜波長変換型太陽電池モジュールの作製＞
図１に示すように受光面保護材１としての強化硝子（旭硝子株式会社）の上に、第一封止材２を載せ、その上に、起電力を外部に取り出せるようにした太陽電池素子３を受光面が下になるように載せ、更に第二封止材４、裏面保護材５としてポリアミド３層シート（イソボルタイック社、商品名：ＩＣＯＳＯＬＡＲ  ＡＡＡ５３３４）を載せ、真空ラミネータを用いて、熱板１５０℃、真空１０分、加圧１５分の条件でラミネートして、波長変換型太陽電池モジュール１０を作製した。なお、本発明は図１に限定されるものではない。また、図１における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
【０１００】
＜評価＞
（１）太陽電池特性の評価
擬似太陽光線として、ソーラーシミュレータ（株式会社ワコム電創、商品名：ＷＸＳ−１５５Ｓ−１０、ＡＭ１．５Ｇ）を用いた。Ｉ−Ｖカーブトレーサー（英弘精機株式会社、商品名：ＭＰ−１６０）を用いて、ＪＩＳ  Ｃ  ８９１４（２００５年度）に準拠して、モジュール封止前の太陽電池素子の短絡電流密度Ｊｓｃ（セル）と、モジュール封止後の太陽電池モジュールの短絡電流密度Ｊｓｃ（モジュール）とを、それぞれ測定した。
【０１０１】
電流電圧特性を、Ｊｓｃ比（ΔＪｓｃ＝Ｊｓｃ（モジュール）／Ｊｓｃ（セル））から算出した。波長変換機能を有しない第一封止材を適用したモジュールを基準モジュールとし、各実施例及び各比較例のモジュールを規格化Ｊｓｃ比（各Ｊｓｃ比／基準モジュールのＪｓｃ比）として評価した。
【０１０２】
＜評価＞
（２）耐光性評価
促進耐候試験機(スガ試験機株式会社、スーパーキセノンウェザーメーター)を用いて２−ＳＵＮ照射による耐光性試験を行った。照度１２０  Ｗ／ｍ２、ブラックパネル温度６３  ℃、湿度５０％ＲＨで５０時間試験後、発光強度を測定し、その保持率で評価を行った。
【０１０３】
＜判定＞
（１）の結果が、１．０００より大きく、且つ、（２）の結果が、８０％以上である組み合わせをＡ（良い）とし、それ以外の組み合わせをＢ（悪い）とした。判定結果を（１）及び（２）の結果と併せて表２に示す。
【０１０４】
【表１】
2018205442.tif 000006
【０１０５】
【表２】
2018205442.tif 000007
【０１０６】
表２に示すように、実施例１〜実施例５では、比較例１よりも太陽電池特性が優れており、受光面側封止材が波長変換材料を含むことによる発電効率の向上が見られた。
更に、表２に示すように、実施例１〜実施例５では、比較例２よりも発光強度保持率が優れており、波長変換材料の耐光性に優れることが示された。
【符号の説明】
【０１０７】
１  受光面保護材
２  第一封止材
３  太陽電池素子
４  第二封止材
５  裏面保護材
１０  波長変換型太陽電池モジュール
【図１】
2018205442.tif 000009