METHOD FOR THE SURFACE CONCENTRATION OF LIGHT

Abstract: 1. A process for concentrating light over an area with the aid of a fluorescing compound, wherein the fluorescing compound used is of the general formula see diagramm : EP0046861,P7,F6 where R**1 and R**2 independently of one another denote acyloxy, fluorine or optionally substituted aryl, it being possible for R**1 and R**2 to also be linked, and X is a radical of the formula see diagramm : EP0046861,P7,F7 see diagramm : EP0046861,P7,F8 or see diagramm : EP0046861,P7,F9 where rings A and B may be substituted, and Y, Y**1 , Z and Z**1 complete a carbocyclic or heterocyclic 5- or 6-membered ring which may bear further fused rings.

Description: Verfahren zur flächenmässizen Konzentrierung von Licht Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konzentrierung von Licht mittels fluoreszierender Verbindungen. Aus den DE-OS 26 20 115 und 25 54 226 sind Vorrichtungen bekannt, in denen sichtbares Licht in einer Kunststoffplatte durch eingelagerte Fluoreszenzzentren auf eine kleine Fläche konzentriert werden kann. Die in diesen Vorrichtungen als Fluoreszenzzentren benötigten Verbindungen müssen insbesondere im Falle der Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie eine hohe Lichtechtheit aufweisen, damit die Vorrichtungen eine für die Anwendung ausreichende Lebensdauer aufweisen. D.h. die als Fluoreszenzzentren verwendeten Verbindungen müssen in den verwendeten Kunststoffen eine hohe Lichtechtheit aufweisen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, für die bekannten Vorrichtungen zur Lichtkonzentrierung als Fluoreszenzzentren geeignete Verbindungen bereitzustellen, die eine hohe Fluoreszenz bei gleichzeitig hoher Lichtechtheit in dem verwendeten Medium aufweisen und die auf das Medium keine nachteilige Wirkung ausüben. Es wurde gefunden, dass man bei der flächenm & igen Konzentrierung von Licht mittels fluoreszierender Verbindungen in einer Kunststoffplatte hervorragende Ergebnisse erzielt, wenn man als fluoreszierende Verbindungen solche der allgemeinen Formel I EMI2.1 verwendet, in der R1 und R2 unabhängig voneinander Acyloxy, Fluor oder ge gebenenfalls substituiertes Aryl, wobei R1 und R2 auch verknüpft sein können und X einen Rest der Formeln EMI2.2 bedeuten, wobei die Ringe A und B noch substituiert sein können und Y, y1, z und z1 die Ergänzung zu einem gegebenenfalls weiter anellierten carbocyclischen oder heterocyclischen 5- oder 6-Ring sind. Verbindungen der Formel I oder die borfreien Vorprodukte sind grösstenteils bekannt oder können nach analogen Verfahren hergestellt werden. Die Überführung der borfreien Vorprodukte in die Bor-Komplexe kann ebenfalls nach bekannten Methoden erfolgen. Für das erfindungsgemässe Verfahren geeignete Verbindungen der Formel I oder deren Vorprodukte sind beispielsweise in den DE-OS 1247 513, 15 69 692, 1569 693, 19 08 020, 2309612, 23 41 657, 23 57 442, 24 15 055, 26 03 592, 26 06 716, 26 08 020, 27 36 914, der US-PS 37 33 334 sowie den PatentanmeldungenDR-0S 24 28 198, 26 11 665, 27 05 108, P 2924 067, P 29 30333 und P 29 98 467. Repräsentative Einzelverbindungen der Formel I sind z. B.: EMI3.1 EMI3.2 EMI4.1 EMI4.2 EMI5.1 EMI5.2 Die Verbindungen der Formel I sind in den für die Lichtkonzentrierung verwendeten Kunststoffplatten sehr lichtecht und wandeln eingestrahltes Licht in hohen Ausbeuten in Fluoreszenzlicht um. Die Wellenlänge des ausgestrahlten Fluoreszenzlichtes liegt zwischen 400 und 700 nm. Hervorzuheben ist der grosse Stokesshift, den man bei diesem Farbstofftyp antrifft. Damit wird die unerwünschte Reabsorption des Fluoreszenzlichtes auf ein Minimum beschränkt. Zur Anwendung werden die Verbindungen (I) üblicherweise in Mengen von 10 5 bis 10 -2 Mobil in ftir die Anwendung geeigneten Kunststoffen eingearbeitet. Hierzu wird der Kunststoff als Granulat mit der benötigten Menge an (I) bepudert und die Granulate dann zu Flächengebilden extrudiert. Ausserdem lassen sich die Farbstoffe auch im Giessverfahren einarbeiten. Als Kunststoffe (Medium) kommen z. B. für eine Verwendung zur Lichtkonzentration für Solarzellen vorzugsweise Polymethylmethacrylat, Polymethylacrylat, Polystyrol, Polydiäthylenglykol-diallylbiscarbonat, ferner auch geeignete Polyamide und Polycarbonate in Betracht. Die Erfindung soll durch die folgenden Beispiele weiter erläutert werden. Die im folgenden angegebenen Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht. Beispiel 1 In geschmolzenem Polymethylmethacrylat werden 0,01 % des Farbstoffs der Formel EMI6.1 gelöst, homogen verteilt und zu Fluoreszenzplatten verarbeitet. Absorption: 506; Emission: 594 Fluoreszenzquantenausbeute: 0,87 (in HCCl) beispiel 2 1000 Teile Polymethylmethacrylatgranulat werden mit 0,05 Teilen des Farbstoffs der Formel EMI7.1 gleichmässig bepudert. Die Mischung wurde anschliessend zu Platten extrudiert. Absorption: 460 nm; Emission: 534 nm Beispiel 5 In 1000 Teilen Methylmethacrylat wurden 0,05 Teile des Farbstoffs EMI7.2 gelöst. Anschliessend wird die Lösung in Formen gegossen und unter Zusatz eines Starters in bekannter Weise polymerisiert. Absorption: 555 nm; Emission: 654 nm Beisoiele 4 - 19 Entsprechend den Beispielen 1 - 3 wurden Fluoreszenzplatten mit folgenden Farbstoffen hergestellt: EMI8.1 <tb> Beispiel <SEP> Farbstoff <SEP> Kunststoff <SEP> Abso <SEP> q <SEP> t.µEmlssion <tb> <SEP> Nr. <tb> <SEP> CH3COO#B <SEP> oCOCH3 <tb> <SEP> 4 <SEP> C6H5CO <SEP> zu <SEP> -CH3 <SEP> Polymethyl- <SEP> 461/532 <tb> <SEP> Iethacrylat <tb> <SEP> 3 <tb> <SEP> CH3COO## <SEP> OCOCH3 <tb> <SEP> 5 <SEP> c6H5co <SEP> I)10.'#:.###coc#3 <SEP> 1' <SEP> 499/559 <tb> <SEP> C6H5 <tb> <SEP> CH3CoO <SEP> sB,C6R5 <tb> <SEP> Cl <tb> <SEP> 6 <SEP> C1C1 < <SEP> .1 <SEP> 511/599 <tb> <SEP> aN <tb> <SEP> 510/600 <tb> <SEP> 7 <SEP> n <SEP> Polyäthylen <tb> <SEP> . <SEP> glykoldiallyl <tb> <SEP> biscarbonat <tb> <SEP> CH <SEP> COO <tb> <SEP> 8#o <SEP> Polymethyl- <SEP> 505/595 <tb> <SEP> methacrylat <tb> <SEP> b <tb> EMI9.1 <tb> Beispiel <SEP> Farbstoff <SEP> Kunststoff <SEP> Absot./Emission <tb> <SEP> Nr. <SEP> nin) <tb> <SEP> CH3CO0 <SEP> OCOCH, <tb> <SEP> 9 <SEP> C <SEP> H <SEP> w <SEP> Polymethyl- <SEP> 540/640 <tb> <SEP> 65 <SEP> methacrylat <tb> <SEP> CR <SEP> COO <tb> <SEP> C6H5S <SEP> # <SEP> 1 <SEP> oCOcH <tb> <SEP> C6H5C, <SEP> OCOCb <tb> <SEP> 10 <SEP> C6 <SEP> 5 <SEP> < <SEP> 560/66o <tb> <SEP> CHDCOO <SEP> s <SEP> OCOCH, <tb> <SEP> 11 <SEP> ffs <SEP> Sw <SEP> n <SEP> 480/574 <tb> <SEP> aN <tb> <SEP> F <SEP> # <SEP> F <tb> <SEP> 12 <SEP> C6H5S <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> ff <SEP> Absorpt. <SEP> 530 <tb> <SEP> aN <tb> <SEP> CH3COO <SEP> ,OCOCH3 <tb> <SEP> 13 <SEP> C6H5S <SEP> Ii$o# <SEP> lt <SEP> d <SEP> n <SEP> 577 <tb> <SEP> CH <SEP> COO <tb> <SEP> C6H5S <SEP> ' <SEP> ( <SEP> / <SEP> OCOCH3 <tb> <SEP> 14 <SEP> 1) <SEP> u <SEP> ¯1 <SEP> n <SEP> N <SEP> 555 <tb> <SEP> C6H5S <SEP> #### <tb> <SEP> H3C <tb> EMI10.1

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur flächenmässigen Konzentrierung von Licht mit Hilfe fluoreszierender Verbindungen, dadurch gekennzeich net, dass man als fluoreszierende Verbindungen solche der allgemeinen Formel EMI11.1 verwendet, in der R1 und R2 unabhängig voneinander Acyloxy, Fluor oder ge gebenenfalls substituiertes Aryl, wobei R und R2 auch verknüpft sein können und X einen Rest der Formeln EMI11.2 bedeuten, wobei die Ringe A und B noch substituiert sein können und Y, y1 Z und z1 die Ergänzung zu einem gege benenfalls weiter anellierten carbocyclischen oder hetero cyclischen 5- oder 6-Ring sind. 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen gemäss Anspruch 1 verwendet, wobei X ein Rest der Formel ist. EMI11.3

Inventors: SCHEFCZIK, ERNST, DR., SEYBOLD, GUENTHER, DR.
Applicants: BASF AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1981
Main classification: C09K11
IPC codes: C09K11, C09B57, H01L31, F21K2