專利名稱：透光性層疊體和使用其的太陽(yáng)能電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透光性層疊體和使用其的太陽(yáng)能電池模塊，具體地，涉及至少具有防反射能力、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力和機(jī)械強(qiáng)度的透光性層疊體以及將其用作為保護(hù)罩的光電轉(zhuǎn)換效率良好的太陽(yáng)能電池模塊。
背景技術(shù)：
為了提高太陽(yáng)能電池模塊的光電轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)行了各種嘗試。例如，專利文獻(xiàn)I中公開了在透明保護(hù)罩2的太陽(yáng)光入射面?zhèn)仍O(shè)置防反射膜I并在透明保護(hù)罩2的太陽(yáng)光射出面?zhèn)仍O(shè)置波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換體層3的技術(shù)作為太陽(yáng)能電池用途(參考圖I)。此外，專利文獻(xiàn)2中公開了一種受光元件，將受光光線的波長(zhǎng)中的部分短波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)波長(zhǎng)的、從表面到底部分散摻雜有稀土類金屬的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層被設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換層的這偵牝使稀土類金屬擴(kuò)散到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的表面時(shí)，為了抑制從表面?zhèn)鹊娘w散，設(shè)置有沒(méi)有摻雜稀土類金屬的層(參考權(quán)利要求2 )。此外，專利文獻(xiàn)3中記載了使作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的熒光材料和蓄光材料分散在透明基板中或附著在透明基板上，或者將分散在透明粘合劑中的涂料涂布在透明基板上的技術(shù)(參考0009段)。此外，專利文獻(xiàn)4中公開了在太陽(yáng)能電池的透明電極層、電極保護(hù)層、防反射層的至少一層以上中含有熒光物質(zhì)作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的技術(shù)(參考權(quán)利要求I)。此夕卜，專利文獻(xiàn)5中記載了前保護(hù)層和單晶晶胞之間的密封材料構(gòu)成波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的技術(shù)(參考0027段)和在單晶晶胞上設(shè)置多個(gè)雙片密封材料并改變密封材料上的轉(zhuǎn)換劑的種類的技術(shù)(參考0053段)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I:日本專利特開昭63-200576號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利特開平8-204222號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本專利特開2001-185242號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本專利特開2003-243682號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5:日本專利特開平7-202243號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
太陽(yáng)能電池模塊中，為了高效進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，需要考慮透光性基板、防反射膜與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的相互作用。但是，專利文獻(xiàn)I 5中記載的現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池模塊都還不能稱為已經(jīng)充分地研究了相互作用。具體而言，專利文獻(xiàn)I記載的實(shí)施例中，通過(guò)使用ZnS作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換體蒸鍍?cè)谕该鞅Ｗo(hù)罩玻璃上以形成波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。由于ZnS的折射率為2. 4，較大，因此僅通過(guò)蒸鍍形成比較致密的膜時(shí)，原本是5%左右的玻璃表面的反射率上升至20%左右。由此，到達(dá)光電轉(zhuǎn)換層的光損失15%左右。此外，即使在玻璃表面形成防反射層最多也只能防止5%左右的反射，因此以這樣的層結(jié)構(gòu)最低也要損失10%左右的光。因此，存在這樣的問(wèn)題即使通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換具有使太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率提高10%左右的效果，實(shí)際上由于光的損失也不能得到充分的效果。此外，專利文獻(xiàn)2公開了在光電轉(zhuǎn)換層的正上方設(shè)置波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的技術(shù)，但沒(méi)有記載在保護(hù)玻璃上設(shè)置波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。此外，專利文獻(xiàn)3中公開了使保護(hù)玻璃附著或含有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的技術(shù)，但沒(méi)有任何關(guān)于與防反射膜的關(guān)系的記載。此外，專利文獻(xiàn)4公開了在硅晶片上的防反射膜中含有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的技術(shù)，但沒(méi)有記載在保護(hù)玻璃上設(shè)置波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。此外，專利文獻(xiàn)5中公開了在保護(hù)玻璃的正下方設(shè)置波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的技術(shù)，但沒(méi)有任何關(guān)于與防反射膜的關(guān)系的記載。本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而完成的發(fā)明，目的是提供一種透光性層疊體，該透 光性層疊體通過(guò)在如太陽(yáng)能電池模塊這樣的具有光電轉(zhuǎn)換層的元件中設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換層的受光側(cè)，能使光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)域的光高效地到達(dá)光電轉(zhuǎn)換層，同時(shí)，也兼具為了提高耐候性、機(jī)械強(qiáng)度這樣的光電轉(zhuǎn)換層的耐久性的保護(hù)功能。此外，目的是提供使用了該透光性層疊體的光電轉(zhuǎn)換效率良好的太陽(yáng)能電池模塊。本發(fā)明的透光性層疊體的第一實(shí)施方式是設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)鹊耐腹庑詫盈B體，其特征在于，從上述光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)绕鹨佬蚓邆浔Ｗo(hù)上述光電轉(zhuǎn)換層的透光性基體；具有將在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光，亦即至少含有對(duì)上述透光性基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光，轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜；以及降低受光光線的反射的防反射膜。本發(fā)明的透光性層疊體的第二實(shí)施方式是設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)鹊耐腹庑詫盈B體，其特征在于，從上述光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)绕鹨佬蚓邆渚哂袑⑼高^(guò)下述透光性基體的在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能、且對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率為I. 2 2. O的基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜；保護(hù)上述光電轉(zhuǎn)換層的透光性基體；以及防止受光光線的反射的防反射膜。本發(fā)明的透光性層疊體的第三實(shí)施方式是設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)鹊耐腹庑詫盈B體，其特征在于，從上述光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)绕鹨佬蚓邆浔Ｗo(hù)上述光電轉(zhuǎn)換層的透光性基體；以及具有將在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光，亦即至少含有對(duì)上述透光性基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光，轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力和降低受光光線的反射的防反射能力的光學(xué)功能膜。本發(fā)明提供由上述本發(fā)明的第一 第三實(shí)施方式的任意一個(gè)透光性層疊體構(gòu)成的太陽(yáng)能電池的受光面?zhèn)鹊谋Ｗo(hù)罩。本發(fā)明還提供具備上述本發(fā)明的第一 第三實(shí)施方式的任意一個(gè)透光性層疊體作為太陽(yáng)能電池的受光面?zhèn)鹊谋Ｗo(hù)罩的太陽(yáng)能電池模塊。本說(shuō)明書中，如上所述的表示數(shù)值范圍的“ ”若無(wú)特別地定義，則表示包括記載在其前后的作為下限值和上限值的數(shù)值，以下也同樣。本發(fā)明的透光性層疊體，通過(guò)在如太陽(yáng)能電池模塊這樣的具有光電轉(zhuǎn)換層的元件中設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換層的受光側(cè)，能使光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)域的光高效地到達(dá)光電轉(zhuǎn)換層，還可以作為用于提高耐候性、機(jī)械強(qiáng)度這樣的光電轉(zhuǎn)換層的耐久性的保護(hù)層而發(fā)揮功能。此外，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將該透光性層疊體用作為太陽(yáng)能電池的受光面?zhèn)鹊谋Ｗo(hù)罩，可以提供光電轉(zhuǎn)換效率高的太陽(yáng)能電池模塊。


圖I是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透光性層疊體的一例的截面圖。圖2是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的透光性層疊體的一例的截面圖。圖3是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的透光性層疊體的一例的截面圖。
具體實(shí)施方式
以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的透光性層疊體是設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)鹊耐腹庑詫盈B體，具體而言有以下所述的第一實(shí)施方式 第三實(shí)施方式，這些透光性層疊體都具有透光性和防反射能力、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力各功能。這些功能也根據(jù)使用的光電轉(zhuǎn)換層而不同，但關(guān)于透光性和防反射能力，在使用本發(fā)明的透光性層疊體的光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域，為了有效光電轉(zhuǎn)換受光光線，理想的是盡可能具有高透光性、高防反射能力。關(guān)于本發(fā)明的透光性層疊體中的光的平均透射率，以基于JISR3106測(cè)定的、從該透光性層疊體的受光面?zhèn)韧干涞绞芄饷娴南喾磦?cè)(以下有時(shí)將受光面的相反側(cè)的面稱為“非受光面”、將受光面的相反側(cè)稱為“非受光面?zhèn)取?的光的透射率的每5nm的平均值計(jì)，在使用的光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域(以下有時(shí)稱為“有效波長(zhǎng)區(qū)域”)中，優(yōu)選為90 100%,更優(yōu)選為92 100%、進(jìn)一步優(yōu)選為93 100%。有效波長(zhǎng)區(qū)域根據(jù)具體使用的光電轉(zhuǎn)換層的種類而不同。例如，如果是太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能電池為晶體硅太陽(yáng)能電池時(shí)，有效波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)?00 I IOOnm,為CIGS化合物類太陽(yáng)能電池時(shí)，有效波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)?00 1200nm，為CdTe化合物太陽(yáng)能電池時(shí)，有效波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)?00 1200nm，為非晶硅、有機(jī)類、染料敏化型太陽(yáng)能電池時(shí)，有效波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)?50 750nm 等。此外，與上述同樣測(cè)定的、透光性層疊體中的光的平均透射率在使用的光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域(以下有時(shí)稱為“無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域”)中優(yōu)選為O 30%，更優(yōu)選為O 20%，進(jìn)一步優(yōu)選為O 10%。無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域根據(jù)具體使用的光電轉(zhuǎn)換層的種類而不同。例如，如果是太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能電池為晶體硅太陽(yáng)能電池時(shí)，無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)?00 400nm和1100 4000nm，為CIGS化合物類太陽(yáng)能電池時(shí)，無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)?00 400nm和1200 4000nm，為CdTe化合物類太陽(yáng)能電池時(shí)，無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)?00 400nm和1200 4000nm，為非晶硅、有機(jī)類、染料敏化型太陽(yáng)能電池時(shí)，無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)?00 350nm和750 4000nm等。這里，上述的各種太陽(yáng)能電池的有效波長(zhǎng)區(qū)域是指將通過(guò)太陽(yáng)模擬器進(jìn)行太陽(yáng)能電池的量子效率測(cè)定時(shí)的最大峰值波長(zhǎng)的量子效率定為100%時(shí)量子效率為10%以上的波長(zhǎng)區(qū)域，無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域是指不足10%的波長(zhǎng)區(qū)域。說(shuō)明書中，光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域是指大致屬于上述無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)區(qū)域，光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域是指大致屬于上述有效波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)區(qū)域，并不是通過(guò)某個(gè)閾值將光電轉(zhuǎn)換效率區(qū)分為低、高。而是根據(jù)轉(zhuǎn)換前的光和轉(zhuǎn)換后的光的光電轉(zhuǎn)換效率的相對(duì)高低來(lái)使用的。光電轉(zhuǎn)換層例如可以通過(guò)在太陽(yáng)能電池的受光面?zhèn)刃纬刹ㄩL(zhǎng)轉(zhuǎn)換層，將對(duì)太陽(yáng)能電池的發(fā)電沒(méi)有貢獻(xiàn)的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成太陽(yáng)能電池能夠光電轉(zhuǎn)換的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，從而提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率。對(duì)太陽(yáng)能電池的無(wú)效和有效波長(zhǎng)區(qū)域由光電轉(zhuǎn)換材料的帶隙和存在于受光面?zhèn)鹊奈镔|(zhì)(例如，保護(hù)層、透明導(dǎo)電層、緩沖層等的構(gòu)成材料)決定。太陽(yáng)光大體上是波長(zhǎng)為200 4000nm的廣帶域的光，除了被大氣吸收、散射的光以夕卜，其余的波長(zhǎng)區(qū)域的光到達(dá)地球。另一方面，作為太陽(yáng)能電池的代表性光電轉(zhuǎn)換材料的晶體娃，由于其帶隙為I. IeV,因此只能吸收與帶隙相當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)為IlOOnm以下的光，而波長(zhǎng)為IlOOnm以上的紅外光透射。此外，由于波長(zhǎng)為400nm以下的紫外光相對(duì)于帶隙波長(zhǎng)過(guò)短(即，能量過(guò)高)，因此不被光電轉(zhuǎn)換而作為熱能喪失。因此，通過(guò)將IlOOnm以上的無(wú)效長(zhǎng)波長(zhǎng)光轉(zhuǎn)換為400 IlOOnm的有效波長(zhǎng)光(以下，也將該轉(zhuǎn)換表示為上轉(zhuǎn)換)和/或?qū)?00nm以下的無(wú)效短波長(zhǎng) 光轉(zhuǎn)換為400 IlOOnm的有效波長(zhǎng)光(以下，也將該轉(zhuǎn)換表示為下轉(zhuǎn)換)使提高發(fā)電效率成為可能?；衔锇雽?dǎo)體太陽(yáng)能電池中，使用氧化鋅作為透明導(dǎo)電層時(shí)，360nm以下的光不到達(dá)光電轉(zhuǎn)換層。此外，使用硫化鎘作為緩沖層時(shí)，500nm以下的光不到達(dá)光電轉(zhuǎn)換層。因此，即使是能夠光電轉(zhuǎn)換的波長(zhǎng)的光，在被透明導(dǎo)電層和/或緩沖層吸收時(shí)也會(huì)成為無(wú)效波長(zhǎng)光，故而通過(guò)在被吸收前利用波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換使其成為有效波長(zhǎng)光，可以提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率。此外，太陽(yáng)光以波長(zhǎng)550nm附近為峰值，根據(jù)波長(zhǎng)不同在光的強(qiáng)度上具有分布。另一方面，太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率因光電轉(zhuǎn)換材料的帶隙而具有波長(zhǎng)依賴性。由此，在太陽(yáng)光下的太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率具有波長(zhǎng)依賴性，晶體硅太陽(yáng)能電池在600 SOOnm處顯示最大的轉(zhuǎn)換效率。因此，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料更優(yōu)選為在太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為最大的波長(zhǎng)處發(fā)光的熒光體。關(guān)于本發(fā)明的透光性層疊體中的光的平均反射率，以基于JISR3106測(cè)定的、該透光性層疊體的受光面中每5nm的反射率的平均值計(jì)，在使用的光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域中，優(yōu)選為O 5 %，更優(yōu)選為O 3 %，進(jìn)一步優(yōu)選O 2 %。此外，與上述同樣測(cè)定的透光性層疊體中的光的平均反射率在使用的光電轉(zhuǎn)換層的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域中優(yōu)選為O 5%。此外，與上述同樣測(cè)定的透光性層疊體中的光的平均反射率相對(duì)于波長(zhǎng)300 400nm的光優(yōu)選為5%以下,相對(duì)于波長(zhǎng)400 1200nm的光優(yōu)選為2%以下。關(guān)于本發(fā)明的透光性層疊體的霧度值，以基于JIS K 7105測(cè)定的、該透光性層疊體的受光面中的霧度值的平均值計(jì)，在使用的光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域中，優(yōu)選為O I %，更優(yōu)選為O O. 5 %，進(jìn)一步優(yōu)選O O. 3 %。上述霧度值使用例如畢克-加特納公司(BYK-Gardner)制 Haze-guard Plus 測(cè)定。以下，本說(shuō)明書中使用的光的平均透射率、光的平均反射率以及霧度值分別是指通過(guò)上述方法測(cè)定的值。只要沒(méi)有特別說(shuō)明，光的透射率是指從各部件的受光面?zhèn)韧干涞椒鞘芄饷鎮(zhèn)鹊墓猓獾姆瓷渎室约办F度值是指各部件的受光面中的光的反射率、霧度值。
本發(fā)明的透光性層疊體具有的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力具有將在使用本發(fā)明的透光性層疊體的光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域(即，無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域)的光轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域(即，有效波長(zhǎng)區(qū)域)的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力，所述波長(zhǎng)區(qū)域取決于作為對(duì)象的光電轉(zhuǎn)換層。例如，光電轉(zhuǎn)換層為太陽(yáng)能電池的情況下，如上所述，根據(jù)晶體硅太陽(yáng)能電池、CIGS化合物類太陽(yáng)能電池、CdTe化合物類太陽(yáng)能電池、非晶硅、有機(jī)類、染料敏化型太陽(yáng)能電池等的種類的不同而有所不同，但在本發(fā)明中，如后面所述，通過(guò)與各自對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域相應(yīng)地設(shè)定透光性層疊體的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜，高效地進(jìn)行波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的透光性層疊體中，第一實(shí)施方式 第三實(shí)施方式的透光性層疊體都沒(méi)有將進(jìn)行上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的波長(zhǎng)區(qū)域限定在一個(gè)區(qū)域。
本發(fā)明的透光性層疊體中，在透光性基體的受光面?zhèn)染哂芯邆洳ㄩL(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的膜的情況下，具體而言是具有第一實(shí)施方式中的基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜、第三實(shí)施方式中的光學(xué)功能膜的情況下，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力是吸收無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光、即至少包含對(duì)上述透光性基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光(以下稱為“第一波長(zhǎng)區(qū)域的光”)，轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光從而發(fā)光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力。
這里，基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的“基體正面”，由以下說(shuō)明的位置關(guān)系可知，表示該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜設(shè)置在透光性基體的受光面?zhèn)取Ｍ瑯拥?，基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的“基體背面”表示該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜設(shè)置在透光性基體的非受光面?zhèn)取?br> 本發(fā)明的透光性層疊體中，在透光性基體的非受光面?zhèn)染哂芯邆洳ㄩL(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的膜的情況下，具體而言是具有第一 第三實(shí)施方式中的基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜或光學(xué)功能膜的情況下，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力是吸收透過(guò)透光性基體的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光(以下稱為“第二波長(zhǎng)區(qū)域的光”)，轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光從而發(fā)光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能。
此外，根據(jù)使用本發(fā)明的透光性層疊體的光電轉(zhuǎn)換層的不同，根據(jù)需要，還可以具有其它的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜，那樣的情況下，在本發(fā)明的構(gòu)成的范圍內(nèi)且不損害效果的范圍內(nèi)，根據(jù)要求特性適宜進(jìn)行透光性層疊體的設(shè)計(jì)即可。
以下，對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式 第三實(shí)施方式的透光性層疊體的層疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透光性層疊體的特征是，具有從上述光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)绕鹨佬驅(qū)盈B的以下構(gòu)成要素。
(a)保護(hù)上述光電轉(zhuǎn)換層的透光性基體(以下稱為透光性基體(a))。
(b)具有將在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光、亦即至少含有對(duì)上述透光性基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力，換言之，具有將第一波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(以下稱為基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b))。
(c)降低受光光線的反射的防反射膜(以下稱為防反射膜(C))。
圖I是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透光性層疊體的一例的截面圖。圖I (Al) 中，在光電轉(zhuǎn)換層I的受光面11側(cè)設(shè)置有透光性層疊體100，該透光性層疊體100從該受光面11側(cè)起依序?qū)盈B有透光性基體(a) 110/基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b) 120/防反射膜(c) 130。
本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透光性層疊體優(yōu)選在所述透光性基體的所述光電轉(zhuǎn)換層側(cè)還具有(d)基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(以下稱為基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d))，該膜具有將透過(guò)所述透光性基體的在所述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能，換言之，具有將第二波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力。
圖I (A2)是表示第一實(shí)施方式的透光性層疊體具有基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)時(shí)的透光性層疊體的一例的截面圖。圖I (A2)中，在光電轉(zhuǎn)換層I的受光面11側(cè)設(shè)置有透光性層疊體100，該透光性層疊體100從該受光面11側(cè)起依序?qū)盈B有基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜 Cd) 140/透光性基體(a) 110/基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b) 120/防反射膜(c) 130。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式的透光性層疊體的特征是，具有從上述光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)绕鹨佬驅(qū)盈B的以下構(gòu)成要素。
(d’ )具有將透過(guò)下述透光性基體的在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能，對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率為I. 2 2. O的基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d’)(以下稱為基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d’))。
(a)保護(hù)上述光電轉(zhuǎn)換層的透光性基體(第二實(shí)施方式的透光性基體與第一實(shí)施方式的透光性基體(a)同樣，以下也將第二實(shí)施方式的透光性基體稱為透光性基體(a))。
(c)降低受光光線的反射的防反射膜(第二實(shí)施方式的防反射膜與第一實(shí)施方式的防反射膜(C)同樣，以下也將第二實(shí)施方式的防反射膜稱為防反射膜(C))。
圖2是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的透光性層疊體的一例的截面圖。圖2中，在光電轉(zhuǎn)換層I的受光面11側(cè)設(shè)置有透光性層疊體100，該透光性層疊體100從該受光面11 側(cè)起依序?qū)盈B有基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d’)141/透光性基體(a) 110//防反射膜(c) 130。
本發(fā)明的第三實(shí)施方式的透光性層疊體的特征是，具有從上述光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)绕鹨佬驅(qū)盈B的以下構(gòu)成要素。
(a)保護(hù)上述光電轉(zhuǎn)換層的透光性基體(第三實(shí)施方式的透光性基體與第一實(shí)施方式的透光性基體(a)同樣，以下也將第三實(shí)施方式的透光性基體稱為透光性基體(a))。
( e)具有將在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光亦即至少含有對(duì)上述透光性基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力，換言之，具有將第一波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力和降低受光光線的反射的防反射能力的光學(xué)功能膜(以下稱為光學(xué)功能膜(e))。
圖3是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的透光性層疊體的一例的截面圖。圖3 (BI) 中，在光電轉(zhuǎn)換層I的受光面11側(cè)設(shè)置有透光性層疊體100，該透光性層疊體100從該受光面11側(cè)起依序?qū)盈B有透光性基體(a) 110/光學(xué)功能膜(e) 150。
本發(fā)明的第三方式的透光性層疊體與上述第一實(shí)施方式的透光性層疊體同樣，優(yōu)選還具有(d)基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜，該膜具有將透過(guò)所述透光性基體的在所述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能，換言之，具有將第二波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力(以下，與第一實(shí)施方式的基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜同樣，稱為基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d))。
圖3 (B2)是表示第三實(shí)施方式的透光性層疊體具有基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)時(shí)的透光性層疊體的一例的截面圖。圖3 (B2)中，在光電轉(zhuǎn)換層I的受光面11側(cè)設(shè)置有透光性層疊體100，該透光性層疊體100從該受光面11側(cè)起依序?qū)盈B有基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜 (d) 140/透光性基體(a) 110/光學(xué)功能膜(e) 150。
這里，本發(fā)明的第一實(shí)施方式或第三實(shí)施方式的透光性層疊體具有上述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜時(shí)，從將沒(méi)有被基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜完全吸收的無(wú)效波長(zhǎng)中的長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)域的光由基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜有效轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)，優(yōu)選上述第一波長(zhǎng)區(qū)域的光吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)比上述第二波長(zhǎng)區(qū)域的光吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)短。
通常，擴(kuò)大可通過(guò)單個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜而轉(zhuǎn)換的波長(zhǎng)區(qū)域，對(duì)于制造工序等復(fù)雜化的那些情況沒(méi)有太大效果。因此，將可轉(zhuǎn)換波長(zhǎng)區(qū)域不同的兩種以上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜組合，進(jìn)行廣波長(zhǎng)區(qū)域的光的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的透光性層疊體的基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜與基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜中，雖然也根據(jù)使用的透光性基體的光學(xué)特性而有所不同，但優(yōu)選基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜具有也可以將無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光中的通常在透明性基體中的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域即低波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的功能。因此，與其組合的基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜優(yōu)選具有將沒(méi)有被基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜完全吸收的無(wú)效波長(zhǎng)中的長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力。
以下，對(duì)構(gòu)成本發(fā)明第一實(shí)施方式 第三實(shí)施方式的透光性層疊體的各構(gòu)成要素進(jìn)行說(shuō)明。
〈透明性基體(a)>
作為本發(fā)明的透光性層疊體中使用的透光性基體(a)，只要是由透光性高的材料構(gòu)成的透光性基體，則可以不受限制地使用。期望的透光率的程度也根據(jù)使用透光性層疊體的光電轉(zhuǎn)換層有所不同，在使用的光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域，具體而言，在每個(gè)上述的各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域中，優(yōu)選88 100 %，更優(yōu)選90 100 %，進(jìn)一步優(yōu)選91 100%。
此外，關(guān)于霧度值，在使用的光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域中，具體而言，在每個(gè)上述的各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域中，優(yōu)選O I %，更優(yōu)選O O. 5 %，進(jìn)一步優(yōu)選O O.3%。
此外，例如將本發(fā)明的透光性層疊體用于晶體硅太陽(yáng)能電池時(shí)，無(wú)效波長(zhǎng)的優(yōu)選范圍300 400nm中的透光性基體的平均透射率優(yōu)選70%以上，更優(yōu)選75%以上。如果在無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的平均透射率低，則在透光性基體的非受光面?zhèn)刃纬苫w背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜時(shí)，到達(dá)該基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的光量低，不能充分獲得波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效果，故而不優(yōu)選。
透光性基體(a)對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在厚度方向上的平均折射率nl，如上所述，優(yōu)選在基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)的平均折射率n2的值以上且在防反射膜(c)的平均折射率n3的值以上。雖然也與基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)和防反射膜(c)的構(gòu)成材料有關(guān)，但透光性基體(a)對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在厚度方向上的平均折射率nl，具體而言，優(yōu)選為I. 46 I. 60，更優(yōu)選為I. 48 I. 55。本說(shuō)明書中，平均折射率是指將各部件在受光面?zhèn)葴y(cè)定的每波長(zhǎng)5nm的折射率值平均后的值。
作為透光性基體(a)的形狀，根據(jù)設(shè)置它的光電轉(zhuǎn)換層的形狀而有所不同，通常為光電轉(zhuǎn)換層中使用的表面保護(hù)層的形狀，如板、膜、凹凸等。也可以將聚光透鏡、受光面?zhèn)刃纬捎蟹婪瓷浣Y(jié)構(gòu)的玻璃等用作為透光性基體(a)。透光性基體(a)的厚度根據(jù)使用的光電轉(zhuǎn)換層和透光性基體(a)的透光性而有所不同，一般優(yōu)選O. I 10mm。11
此外，透光性基體(a)也可以在正面和/或背面具有凹凸形狀。
如果在凹部形成波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層，則由于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的較大的折射率(2左右)被透光性基體(a)(例如，玻璃約為1.52)緩和，故而更優(yōu)選。作為凹凸的結(jié)構(gòu)，具體而言，可以例舉直徑為100 1000 μ m、深度為20 200 μ m、凹凸間距為100 1000 μ m。凹形可以例舉三棱錐、四棱錐、圓錐、半球、拋物線、反拋物線、狹縫形等。透光性基體(a)更優(yōu)選是下述的結(jié)構(gòu)，上述平均折射率在上述優(yōu)選范圍內(nèi)的范圍中，從受光面的相反側(cè)的面?zhèn)燃捶鞘芄饷鎮(zhèn)瘸蚴芄饷鎮(zhèn)日凵渎首冃?。此外，也可以在透光性基體(a)內(nèi)部含有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
此時(shí)，優(yōu)選為(上述第一波長(zhǎng)區(qū)域中的光吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng))含(被透光性基體具有的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能轉(zhuǎn)換的波長(zhǎng)區(qū)域中的光吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng))含(上述第二波長(zhǎng)區(qū)域中的光吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng))
作為能夠構(gòu)成上述透光性基體(a)的透光率高的材料，具體可以例舉玻璃、透光性樹脂、透光性陶瓷等。作為玻璃，除了通過(guò)浮法等成形的玻璃外，也可使用向表面刻有凹凸的輥部件和其它輥部件之間供給熔融玻璃并延伸軋平成形而得到的壓花玻璃、將兩片以上的玻璃通過(guò)樹脂接合的夾層玻璃。作為玻璃的材料可以例舉鈉鈣玻璃、硼硅酸鹽玻璃、無(wú)堿玻璃、石英玻璃等的無(wú)機(jī)玻璃材料。
上述透光性樹脂沒(méi)有特別限制，可以例舉具有透光性的各種有機(jī)聚合物。作為有機(jī)聚合物，具體可例舉聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(以下記作PET)、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、三乙酰乙酸酯、氟樹脂(ETFE等)等。
這些透光性樹脂對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在厚度方向上的平均折射率一般在 I. 34 1.61的范圍，上述無(wú)機(jī)玻璃在同條件下的平均折射率約為1.52。本發(fā)明中，如果考慮耐候性，則作為透光性基體(a)的構(gòu)成材料優(yōu)選無(wú)機(jī)玻璃，而在需要柔性的用途和室內(nèi)用途中可以使用透光性樹脂。
這里，作為無(wú)機(jī)玻璃的組成單元的例子，如果也包括不穩(wěn)定的組成，則作為單體可以例舉氧化鋰(Li2O)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、氧化銣(Rb2O)、氧化銫(Cs2O)等堿金屬氧化物、氧化硼(B2O3)、氧化鋁(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化磷(P2O5)、氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵(Ga2O3)、氧化鍺(GeO2)、氧化錯(cuò)(ZrO2)、氧化鎘(CdO)、氧化締(TeO2)、氧化鋇(BaO)、氧化鎢(WO3)、氧化鉭(Ta2O5)、氧化鉛(PbO)、氧化鉍(Bi2O3)等2價(jià)至6價(jià)元素的氧化物、氟化鋰(LiF)、氟化鈉(NaF)、氟化鉀(KF)、氟化銣(RbF)、氟化銫(CsF)等堿金屬氟化物、氟化鈹(BeF2)、氟化鎂(MgF2)、氟化鋁(AlF3)、氟化鈣(CaF2)、氟化鈧(ScF3)、氟化錳 (MnF2)、氟化鐵(FeF2、FeF3)、氟化鈷(CoF2)、氟化鎳(NiF2)、氟化鋅(ZnF2)、氟化鎵(GaF3)、氟化鍶(SrF2)、氟化釔(YF3)、氟化鋯(ZrF4)、氟化鎘(CdF2)、氟化銦(InF3)、氟化鋇(BaF2)、氟化鑭(LaF3)、氟化釹(NdF3)、氟化鐿(YbF3)、氟化鉛(PbF2)、氟化釷(ThF4)等2價(jià)至4價(jià)元素的氟化物、鎵(Ga)、鍺(Ge)等4B族元素、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)等5B族元素、硫(S)、 硒(Se)、碲(Te)等6B族元素等。
此夕卜，代表性的無(wú)機(jī)玻璃組成系可以例舉，如MacFarlane, D. R.； CeramicsInternational, 22 卷，53 頁(yè)(1996)中所記載，SiO2、GeO2、TeO2-BaO-ZnCK Te02_W03_Ta205、Te02_W03_Bi203、Te02_Ba0_Pb0、CaO-Al2O3' Ca0_Al203_Ba0、CaO-Al2O3-Na2OΛ CaO-Al2O3-K2CK CaO-Al2O3-SiO2^ PbO-Bi2O3-BaCK PbO-Bi2O3-ZnCK PbO-Bi2O3^ PbO-Bi2O3-BaO-ZnCK PbO-Bi2O3-CdO-Al2O3^ PbO-Bi2O3-GeO2^ PbO-Bi2O3-GeO2-Tl2CKBaO-PbO-Bi2O3^ BaO-PbO-Bi203_Zn0> Bi203_Ga203_Pb0、Bi203_Ga203_Cd0、Bi2O3-Ga2O3-(Pb，Cd)0等氧化物玻璃類，ZrF4-BaF2, ZrF4-ThF4, ZrF4-BaF2-NaF、ZrF4-BaF2-ThF4、ZrF4-BaF2-LaF3、 ZrF4-BaF2-MFn-AlF3(但，這里，MFn 表示 LiF、NaF、CaF2, YF3> GaF3> LaF3> NdF3> ThF4 等)、ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF(通稱 ZBLAN)等氟化鋯玻璃類，AlF3-PbF2-SrF2-MgF2、 AlF3-BaF2-YF3-ThF4, AIF3-YF3-BaF2-CaF2、AlF3-CdF2-LiF-PbF2 等氟化鋁玻璃類， PbF2-MF2-XF3^ AF-MF2-XF3 (但，這里，A表示堿金屬，M和X分別獨(dú)立地表示鐵、鈷、鎳等過(guò)渡金屬)、InF3-BaF2-YF3等三氟化物玻璃類，以ZnF2、SrF2、MnF2、CaF2、BaF2等為基礎(chǔ)的2價(jià)金屬氟化物玻璃類，As-S, Ge-S, Ge-P-S, As-Se, As-GeSe, GeSe, Ge-AsSe, La-Ga-Ge-Se、 Ge-Sb-Se、Ge-Se-Te、As-Ge-Se-Te、As-Se-Te 等硫?qū)俨Ａь悾琓eCl4, TeBr4, TeI4 等硫鹵玻璃類(力卟- 7 4 FU 7系)、氮化硼玻璃、SiO2-Al2O3-CaO-MgO-Na2O等鈉鈣玻璃等。鈉鈣玻璃優(yōu)選使用鐵成分在O. 05%以下的高透射玻璃。
<基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b) >
本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透光性層疊體中，基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)設(shè)置在透光性基體(a)的受光面?zhèn)取?br> 本發(fā)明中使用的基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)具有將在使用本發(fā)明的透光性層疊體的光電轉(zhuǎn)換層的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光、即至少含有對(duì)上述透光性基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光(即第一波長(zhǎng)區(qū)域的光)轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換得到的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光通常為對(duì)該透光性基體的透射率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光。
上述第一波長(zhǎng)區(qū)域和有效波長(zhǎng)區(qū)域根據(jù)使用本發(fā)明的透光性層疊體的光電轉(zhuǎn)換層而有所不同，通常，第一波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選400nm以下的波長(zhǎng)區(qū)域，有效波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選在 400nm以上具有峰的波長(zhǎng)區(qū)域。此外，基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜可以與光電轉(zhuǎn)換層相匹配地適宜選擇后述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料并通過(guò)后述的方法制作。
這里，如上所述，無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域和有效波長(zhǎng)區(qū)域取決于使用的光電轉(zhuǎn)換層，各種光電轉(zhuǎn)換層中的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域和有效波長(zhǎng)區(qū)域與上述所說(shuō)明的一樣。第一波長(zhǎng)區(qū)域的光是在光電轉(zhuǎn)換層的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光，是至少含有對(duì)上述透光性基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光。對(duì)透光性基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域根據(jù)透光性基體而不同。此外，透射率低是指與其它波長(zhǎng)區(qū)域相比相對(duì)低。例如，玻璃的情況下，通?？梢哉f(shuō)200 350nm的波長(zhǎng)區(qū)域是透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域。透光性基體為透明樹脂時(shí)，例如，對(duì)PET而言200 400nm、對(duì)聚碳酸酯而言200 350nm、對(duì)聚甲基丙烯酸甲酯而言200 380nm、對(duì)三乙酰乙酸酯而言200 350nm、對(duì)氟樹脂(ETFE等)而言200nm以下等，可以說(shuō)是透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域。
這樣，被基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的光的波長(zhǎng)，即，第一波長(zhǎng)區(qū)域，根據(jù)使用的光電轉(zhuǎn)換層和透光性基體適當(dāng)選擇。此外，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換而得到的波長(zhǎng)區(qū)域(以下稱為“第三波長(zhǎng)區(qū)域”)根據(jù)光電轉(zhuǎn)換層所要求的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率在上述例示的有效波長(zhǎng)區(qū)域的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇。
以下，以光電轉(zhuǎn)換層為太陽(yáng)能電池的情況為例，對(duì)第一波長(zhǎng)區(qū)域和第三波長(zhǎng)區(qū)域進(jìn)行說(shuō)明。例如，晶體硅太陽(yáng)能電池的情況下，第一波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選200 400nm和/或 1100 4000nm，更優(yōu)選300 350nm和/或1200 2400nm。第三波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選400 1IOOnm,更優(yōu)選500 900nm,進(jìn)一步優(yōu)選600 800nm。
用作為CIGS化合物類太陽(yáng)能電池的情況下，第一波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選200 400nm和/或1200 4000nm，更優(yōu)選300 350nm和/或1300 2400nm。第三波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選400 1200nm,更優(yōu)選500 lOOOnm，進(jìn)一步優(yōu)選600 900nm。
用作為CdTe化合物類太陽(yáng)能電池的情況下，第一波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選200 400nm和/ 或1200 4000nm，更優(yōu)選300 350nm和/或1300 2400nm。第三波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選400 1200nm,更優(yōu)選500 lOOOnm，進(jìn)一步優(yōu)選600 900nm。
用作為非晶硅、有機(jī)類、染料敏化型太陽(yáng)能電池時(shí)，第一波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選200 350nm和/或750 4000nm，更優(yōu)選300 350nm和/或800 2400nm。第三波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選350 750nm，更優(yōu)選450 650nm，進(jìn)一步優(yōu)選500 600nm。
本發(fā)明中使用的基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率n2優(yōu)選為I. 2 2. 0，更優(yōu)選為I. 25 I. 8，進(jìn)一步優(yōu)選I. 3 I. 6。如果上述平均折射率小于I. 2，則與上述透光性基體(a)的折射率差變大，透光性基體(a)與基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)的界面處的反射率變大。由此，由第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換引起的光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率提高效果被大幅降低，故而不優(yōu)選。如果上述平均折射率大于2. 0，則與后述的防反射膜的折射率差變大，防反射膜與基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)的界面處的反射率變大。 由此，由第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換引起的光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率提高效果被大幅降低，故而不優(yōu)選。
關(guān)于基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)的折射率，優(yōu)選上述平均折射率在上述范圍內(nèi)，在膜中既可以一樣也可以具有分布。具有分布時(shí)，如果是從非受光面向受光面慢慢減小折射率的分布，則可以在廣波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)將反射率抑制在較低水平，故而優(yōu)選。
基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)的膜厚優(yōu)選為20 20000nm、更優(yōu)選為30 lOOOOnm、進(jìn)一步優(yōu)選為50 5000nm。如果膜厚小于20nm，則對(duì)無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光的吸收率低，向有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，具體而言， 向上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的轉(zhuǎn)換率變低。由此，有可能不能充分得到由基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)引起的光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率提高效果，不優(yōu)選。此外，如果膜厚大于20000nm，則有可能產(chǎn)生裂紋、膜強(qiáng)度降低，不優(yōu)選。
基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)的表面形狀可以是平坦的也可以具有凹凸形狀。具有凹凸時(shí)、與防反射膜(C)相接時(shí)，如果在其界面處形成折射率梯度，則由于在界面處的反射率降低，故而優(yōu)選。但是，如果凹凸變得過(guò)大，則在膜界面處產(chǎn)生光散射，入射光減少，故而不優(yōu)選?；w正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的平均表面粗糙度優(yōu)選10 500nm，更優(yōu)選20 400nm、進(jìn)一步優(yōu)選30 300nm。
基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)對(duì)使用的光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光具有吸收時(shí)，該光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率降低， 故而不優(yōu)選。
對(duì)有效波長(zhǎng)區(qū)域，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光， 基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的平均透射率優(yōu)選90 100%，更優(yōu)選92 100%，進(jìn)一步優(yōu)選93 100% ο
<基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d) >
本發(fā)明的第一實(shí)施方式、第三實(shí)施方式的透光性層疊體中，基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜 (d)例如如上述圖1(A2)和圖3(B2)所示，設(shè)置在透光性基體(a)的非受光面?zhèn)?。此外，基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)也可以設(shè)置在與光電轉(zhuǎn)換層的受光面相接的位置。這樣的情況下，也可以給位于光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)鹊拿芊鈱雍屯该麟姌O賦予基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)的功能。
這里，第二實(shí)施方式的透光性層疊體中，除了基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d’)對(duì)波長(zhǎng) 300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率為I. 2 2. O以外，可以與第一、第三實(shí)施方式的透光性層疊體中的基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)完全一樣。以下，只要沒(méi)有特別限定， 基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜包括第一、第三方式的基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)和第二實(shí)施方式的基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d’ )這兩者。
本發(fā)明中使用的基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜具有將透過(guò)上述透光性基體的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光(即，第二波長(zhǎng)區(qū)域的光)轉(zhuǎn)換成在使用的光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力。這里，通過(guò)基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜經(jīng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換而得到的波長(zhǎng)區(qū)域(以下稱為“第四波長(zhǎng)區(qū)域”)根據(jù)光電轉(zhuǎn)換層所要求的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率在上述例示的有效波長(zhǎng)區(qū)域的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇。
第二波長(zhǎng)區(qū)域根據(jù)使用本發(fā)明的透光性層疊體的光電轉(zhuǎn)換層和透光性基體而有所不同，但從由基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜有效轉(zhuǎn)換那些沒(méi)有完全被基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜吸收的無(wú)效波長(zhǎng)中長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)域的光的觀點(diǎn)，優(yōu)選所述第二波長(zhǎng)區(qū)域的光吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)比上述第一波長(zhǎng)區(qū)域的光吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)要長(zhǎng)，其中，所述基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜設(shè)計(jì)成即使在如上所述的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域中也能轉(zhuǎn)換比較短波長(zhǎng)區(qū)域的光。
第四波長(zhǎng)區(qū)域可以與上述基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)中的第三波長(zhǎng)區(qū)域同樣。但是， 根據(jù)使用的基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)、基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜，在該范圍內(nèi)，第三波長(zhǎng)區(qū)域和第四波長(zhǎng)區(qū)域可以不同。
此外，基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜可以與光電轉(zhuǎn)換層相匹配地適宜選擇后述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料并通過(guò)后述的方法制作。
以下，以光電轉(zhuǎn)換層為太陽(yáng)能電池的情況為例，對(duì)上述第二波長(zhǎng)區(qū)域進(jìn)行說(shuō)明。例如，晶體娃太陽(yáng)能電池的情況下，第二波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選300 450nm和/或1100 4000nm,更優(yōu)選 320 400nm 和 / 或 1200 2400nm。
CIGS化合物類太陽(yáng)能電池的情況下，第二波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選300 450nm和/或 1200 4000nm,更優(yōu)選 320 400nm 和 / 或 1300 2400nm。
CdTe化合物類太陽(yáng)能電池的情況下，第二波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選300 450nm和/或 1200 4000nm,更優(yōu)選 320 400nm 和 / 或 1300 2400nm。
非晶硅、有機(jī)類、染料敏化型太陽(yáng)能電池的情況下，第二波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選300 380nm 和 / 或 750 4000nm,更優(yōu)選 320 350nm 和 / 或 800 2400nm。
本發(fā)明中使用的基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率優(yōu)選為I. 2 2. 0，更優(yōu)選為I. 25 I. 8，進(jìn)一步優(yōu)選I. 3 I. 7?；w背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d’)對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率優(yōu)選為 I. 2 2. 0，更優(yōu)選為I. 25 I. 8，進(jìn)一步優(yōu)選I. 3 I. 7。
如果上述平均折射率小于I. 2，則與上述透光性基體(a)的折射率差變大，透光性基體(a)與基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜有界面時(shí)，其界面處的反射率變大。由此，由第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換引起的光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率提高效果被大幅降低，故而不優(yōu)選。如果上述平均折射率大于2. O,則光電轉(zhuǎn)換層與基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜有界面時(shí),光電轉(zhuǎn)換層的密封材料和透明電極的折射率差變大，其界面處的反射率變大。由此，由第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換引起的光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率提高效果被大幅降低，故而不優(yōu)選。
關(guān)于基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的折射率，優(yōu)選上述平均折射率在上述范圍內(nèi)，在膜中既可以一樣也可以具有分布。具有分布時(shí)，如果是從非受光面?zhèn)认蚴芄饷鎮(zhèn)嚷郎p小折射率的分布，則可以在廣波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)將反射率抑制在較低水平，故而優(yōu)選。
此外，透光性基體(a)具有凹凸時(shí)，由于基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)的折射率被透光性基體(a)緩和，故而優(yōu)選，具有透光性基體的體積朝向光源方向增加的凹凸結(jié)構(gòu)時(shí)，折射率朝向光源慢慢減小，故而更優(yōu)選。
基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的膜厚優(yōu)選為20 20000nm、更優(yōu)選為30 lOOOOnm、進(jìn)一步優(yōu)選為50 5000nm。如果膜厚小于20nm，則對(duì)無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光的吸收率低，向有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，具體而言，向上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的轉(zhuǎn)換率變低。由此，有可能不能充分得到由基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜引起的光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率提高效果，不優(yōu)選。
此外，如果膜厚大于20000nm，則有可能產(chǎn)生裂紋、膜強(qiáng)度降低，不優(yōu)選。
基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的表面形狀可以是平坦的也可以具有凹凸形狀。具有凹凸時(shí)、與防反射膜(C)相接時(shí)，如果在其界面處形成折射率梯度，則由于在界面處的反射率降低，故而優(yōu)選。但是，如果凹凸變得過(guò)大，則在膜界面處產(chǎn)生光散射，入射光減少，故而不優(yōu)選?；w背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的平均表面粗糙度優(yōu)選10 500nm，更優(yōu)選20 400nm、進(jìn)一步優(yōu)選30 300nm。但是，基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜例如與光電轉(zhuǎn)換層的透明電極鄰接時(shí)和/或透明電極兼具第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜時(shí)，也可以超過(guò)上述表面粗糙度的范圍形成比較大的凹凸。
基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜對(duì)使用的光電轉(zhuǎn)換層中光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域(S卩，有效波長(zhǎng)區(qū)域)的光，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光具有吸收時(shí)，該光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率降低，故而不優(yōu)選。
對(duì)有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的平均透射率優(yōu)選90 100%，更優(yōu)選92 100%，進(jìn)一步優(yōu)選 93 100%ο
這里，例如使用玻璃作為上述透光性基體(a)時(shí)，通常，玻璃吸收波長(zhǎng)350nm以下的光。此時(shí)，通過(guò)本發(fā)明的第一實(shí)施方式，優(yōu)選在透光性基體(a)即玻璃的受光面?zhèn)仍O(shè)置可以將波長(zhǎng)350nm以下的光轉(zhuǎn)換成350nm以上的光的基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)，在透光性基體 Ca)即玻璃的非受光面設(shè)置可以將波長(zhǎng)350nm以上的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)。
由此，使用的光電轉(zhuǎn)換層在太陽(yáng)能電池的情況下可以較好地提高發(fā)電效率。因此，使用玻璃作為上述透光性基體(a)時(shí)，更優(yōu)選基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)有效吸收波長(zhǎng)為 200 350nm的光，基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)有效吸收從波長(zhǎng)350nm到光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的短波長(zhǎng)端的光。此外，基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)對(duì)200 350nm的光、基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)對(duì)從波長(zhǎng)350nm到光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的短波長(zhǎng)端的光的平均透射率為O 30 %，更優(yōu)選為O 20 %，進(jìn)一步優(yōu)選O 10 %。
使用透明樹脂作為透光性基體(a)時(shí)也和上述玻璃的情況一樣，根據(jù)該樹脂的吸收波長(zhǎng)，在透光性樹脂基體的受光面?zhèn)仍O(shè)置基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)、在非受光面?zhèn)仍O(shè)置基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)即可，所述基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)將光電轉(zhuǎn)換層的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光即至少含有對(duì)該透光性樹脂基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光(即，第一波長(zhǎng)區(qū)域的光) 轉(zhuǎn)換成對(duì)該透光性樹脂基體的透射率高的波長(zhǎng)的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，所述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)將透過(guò)所述透光性樹脂基體的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光(即，第二波長(zhǎng)區(qū)域的光)轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光。
此外，構(gòu)成透光性層疊體和光電轉(zhuǎn)換層的材料使用例如在透光性層疊體的各層中使用的基質(zhì)樹脂或作為光電轉(zhuǎn)換層的密封材料的EVA等有機(jī)樹脂時(shí)，這些有機(jī)樹脂有可能由于200 400nm的紫外光引起黃變等劣化，但是通過(guò)基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)和/或基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜吸收紫外光可以使所述有機(jī)樹脂長(zhǎng)壽命化，故而優(yōu)選。在基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)和/或基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜中，波長(zhǎng)為200 400nm的光的透射率優(yōu)選為O 30%，更優(yōu)選為O 30%，進(jìn)一步優(yōu)選為O 10%。
根據(jù)需要，本發(fā)明的透光性層疊體可以具有上述以外的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜。所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜除了被設(shè)計(jì)成具有將上述第一波長(zhǎng)區(qū)域、第二波長(zhǎng)區(qū)域以外的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的功能以外，可以是與上述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜同樣的結(jié)構(gòu)。
〈防反射膜(c)>
本發(fā)明中使用的防反射膜(C)具有降低受光光線的反射的功能。防反射膜(C)特別優(yōu)選具有降低上述第一波長(zhǎng)區(qū)域的光和第二波長(zhǎng)區(qū)域的光的反射的功能。
本發(fā)明的第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中，在透光性層疊體的構(gòu)成要素中，如上所述，防反射膜(C)設(shè)置在受光光線入射的最外側(cè)的層。防反射膜(C)可以是單層也可以是多層。
由于防反射膜(C)具有的功能，受光光線的全波長(zhǎng)的光的反射被降低，不僅使直接到達(dá)光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光增加，也使到達(dá)基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜和/或基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光增加，通過(guò)這樣，可以使更多的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，使到達(dá)光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光增加。
以往的采用低折射率和高折射率的多層防反射膜雖然可以賦予在有效波長(zhǎng)區(qū)域的防反射功能，但是存在在無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的反射率與透光性基體相比上升的問(wèn)題。因此，本發(fā)明中，通過(guò)形成折射率比透光性基體和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜低的層作為防反射膜，即使是在高折射率層也能將無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的反射率抑制在低水平。
防反射膜(C)對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率n3優(yōu)選為I. I I. 5，更優(yōu)選為I. 15 I. 4，進(jìn)一步優(yōu)選I. 2 I. 35。如果上述平均折射率大于 1. 5，則防反射效果不充分，有時(shí)不能充分獲得由波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換引起的光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率提高效果。如果上述平均折射率小于I. 1，則膜的空孔率必然增大，因此有時(shí)不能獲得充分的膜強(qiáng)度。
本發(fā)明的第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的透光性層疊體中，上述基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜和防反射膜(c)對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率的關(guān)系優(yōu)選為，基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的平均折射率的值在防反射膜(c)的平均折射率的值以上，基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜和/或防反射膜(c)對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率在I. I 1.5的范圍內(nèi)。
防反射膜(C)例如由至少3層構(gòu)成時(shí)，從靠近透光性基體(a)的一側(cè)開始依次具有第一層、第二層和第三層，將第一層對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率設(shè)為NI、將第二層的同平均折射率設(shè)為N2并將第三層的同平均折射率設(shè)為N3時(shí)，優(yōu)選這些平均折射率滿足N1>N3>N2的關(guān)系。具體而言，上述平均折射率NI優(yōu)選在I. 50以下。 上述平均折射率N2優(yōu)選在I. 30以下。上述平均折射率N3優(yōu)選在I. 40以下。
關(guān)于防反射膜(C)的折射率，優(yōu)選上述平均折射率在上述范圍內(nèi)，在膜中既可以一樣也可以具有分布。具有分布時(shí)，如果是從非受光面向受光面慢慢減小折射率的分布，則可以在廣波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)將反射率抑制在較低水平，故而優(yōu)選。
防反射膜(C)對(duì)使用的光電轉(zhuǎn)換層中光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域(S卩，有效波長(zhǎng)區(qū)域)的光，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光具有吸收時(shí)，該光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率降低，故而不優(yōu)選。此外，對(duì)光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域(即，無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域)的光有吸收時(shí)，到達(dá)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的光量減少，有時(shí)不能充分獲得由波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換引起的光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率提高效果，不優(yōu)選。
對(duì)有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，以及無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光，防反射膜(c)的平均透射率優(yōu)選90 100%，更優(yōu)選92 100%，進(jìn)一步優(yōu)選93 100%。
此外，如上所述，構(gòu)成透光性層疊體的受光面?zhèn)鹊淖钔鈱拥?、防反射?C)的受光面的光的平均反射率在使用的光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)，具體而言，對(duì)于上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，優(yōu)選為O 5%,更優(yōu)選為O 3%,進(jìn)一步優(yōu)選為O 2%。此外，防反射膜(c)的受光面對(duì)波長(zhǎng)300 400nm的光的平均反射率優(yōu)選為5%以下。 此外，防反射膜(c)的受光面對(duì)波長(zhǎng)400 1200nm的光的平均反射率優(yōu)選為2%以下。
防反射膜(C)的膜厚理想的是設(shè)定為對(duì)上述有效波長(zhǎng)區(qū)域的光和無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光的平均反射率為最低的厚度，優(yōu)選為80 lOOOnm，更優(yōu)選90 900nm，進(jìn)一步優(yōu)選100 800nm。
防反射膜(C)的表面形狀可以是平坦的也可以具有凹凸形狀。通過(guò)凹凸結(jié)構(gòu)使折射率有梯度時(shí)，可以在廣波長(zhǎng)區(qū)域中防止反射，故而更優(yōu)選。作為凹凸的結(jié)構(gòu)，具體而言優(yōu)選直徑為20 lOOOnm、深度為50 2000nm、凹凸間距為20 lOOOnm。凹形可以例舉三棱錐、四棱錐、圓錐、半球、拋物線、反拋物線、狹縫形等。
此外，防反射膜(C)也可以設(shè)計(jì)成具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力是指，將在使用的光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光即至少含有對(duì)上述透光性基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光(即第一波長(zhǎng)區(qū)域的光)轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域(即有效波長(zhǎng)區(qū)域)的光。此時(shí)，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換后的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光通常為對(duì)上述透光性基體的透射率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光。此外，這樣賦予了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的防反射膜(C)的構(gòu)成與以下的光學(xué)功能膜(e)相同。
〈光學(xué)功能膜(e)>
本發(fā)明的第三實(shí)施方式中使用的光學(xué)功能膜(e )兼具上述基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜和防反射膜(C)的功能，在透光性層疊體的構(gòu)成要素中，設(shè)置在受光光線入射的最外側(cè)的層。
光學(xué)功能膜(e)具有的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力與上述基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜中記載的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力完全相同。
光學(xué)轉(zhuǎn)換膜(e)對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率優(yōu)選為I. I I. 5，更優(yōu)選為I. 15 I. 4，進(jìn)一步優(yōu)選I. 2 I. 35。如果上述平均折射率大于1.5，則防反射效果不充分，有時(shí)不能充分獲得由波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換引起的光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率提高效果。如果上述平均折射率小于I. 1，則膜的空孔率必然增大，因此有時(shí)不能獲得充分的膜強(qiáng)度。
關(guān)于光學(xué)功能膜(e )的折射率，優(yōu)選上述平均折射率在上述范圍內(nèi)，在膜中既可以一樣也可以具有分布。具有分布時(shí)，如果是從非受光面向受光面慢慢減小折射率的分布，則可以在廣波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)將反射率抑制在較低水平，故而優(yōu)選。
光學(xué)功能膜(e)對(duì)使用的光電轉(zhuǎn)換層中光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域(S卩，有效波長(zhǎng)區(qū)域)的光，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光具有吸收時(shí)，該光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率降低，故而不優(yōu)選。此外，對(duì)光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域(即，無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域)的光有吸收時(shí)，到達(dá)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的光量減少，有時(shí)不能充分獲得由波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換引起的光電轉(zhuǎn)換層的發(fā)電效率提高效果，不優(yōu)選。
對(duì)有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，以及無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光，光學(xué)功能膜(e)的平均透射率優(yōu)選90 100%，更優(yōu)選92 100 %，進(jìn)一步優(yōu)選93 100%。
光學(xué)功能膜(e)的膜厚理想的是設(shè)定為對(duì)上述有效波長(zhǎng)區(qū)域的光和無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光的平均反射率為最低的厚度，優(yōu)選為80 lOOOnm，更優(yōu)選90 900nm，進(jìn)一步優(yōu)選 100 800nm。
光學(xué)功能膜(e)的表面形狀可以是平坦的也可以具有凹凸形狀。通過(guò)凹凸結(jié)構(gòu)使折射率有梯度時(shí)，可以在廣波長(zhǎng)區(qū)域中防止反射，故而更優(yōu)選。作為凹凸的結(jié)構(gòu)，具體而言優(yōu)選直徑為20 lOOOnm、深度為50 2000nm、凹凸間距為20 lOOOnm。凹形可以例舉三棱錐、四棱錐、圓錐、半球、拋物線、反拋物線、狹縫形等。
此外，如上所述，構(gòu)成透光性層疊體的受光面?zhèn)鹊淖钔鈱拥摹⒐鈱W(xué)功能膜(e)的受光面?zhèn)冉缑娴墓獾钠骄瓷渎试谑褂玫墓怆娹D(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)，具體而言，對(duì)于上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，優(yōu)選為O 5%，更優(yōu)選為O 3%，進(jìn)一步優(yōu)選為O 2%。此外，光學(xué)功能膜(e)的受光面?zhèn)冉缑鎸?duì)波長(zhǎng)300 400nm的光的平均反射率優(yōu)選為5%以下。此外，光學(xué)功能膜(e)的受光面?zhèn)冉缑鎸?duì)波長(zhǎng)400 1200nm的光的平均反射率優(yōu)選為2%以下。
上文中對(duì)構(gòu)成本發(fā)明第一實(shí)施方式 第三實(shí)施方式的透光性層疊體的各構(gòu)成要素進(jìn)行說(shuō)明，而下文中對(duì)構(gòu)成這些構(gòu)成要素的材料進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于透光性基體(a)，如上述所說(shuō)明的一樣。
〈各層的材料構(gòu)成〉
基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)以及基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)、(d’)以波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料為主成分，也可以含有用于將其固定在其它透光性層疊體的構(gòu)成要素和光電轉(zhuǎn)換層上的基質(zhì)材料。此外，優(yōu)選通過(guò)與低折射率材料混合和/或多孔質(zhì)化調(diào)整為折射率為上述平均折射率。
本發(fā)明的透光性基體中，基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)和/或基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)、(d’)含有以下說(shuō)明的多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，可以制成含有通過(guò)該膜的受光面?zhèn)葘⒐馕?9長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)短的光轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的材料的單層膜。此外，可以制成由多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層構(gòu)成、通過(guò)該膜的受光面?zhèn)染哂泄馕臻L(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)短的層的多層膜。
防反射膜(C)調(diào)整成，以低折射率材料為主成分、折射率優(yōu)選是上述平均折射率， 也可以含有用于將其固定于其它透光性層疊體的構(gòu)成要素上的基質(zhì)材料。
光學(xué)功能膜(e)調(diào)整成，以波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和低折射率材料為主成分、折射率優(yōu)選是上述平均折射率，也可以含有用于將其固定于其它透光性層疊體的構(gòu)成要素上的基質(zhì)材料。
防反射膜(C)和光學(xué)功能膜(e)可以通過(guò)多孔質(zhì)化調(diào)整為折射率為上述平均折射率。
(I)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料
波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料大致可以分為上轉(zhuǎn)換材料和下轉(zhuǎn)換材料。
下轉(zhuǎn)換材料可以采用常用的熒光、蓄光物質(zhì)，可以例舉有機(jī)物或有機(jī)金屬絡(luò)合物或無(wú)機(jī)物，可以以單體或混合物的狀態(tài)使用。只要是被比光電轉(zhuǎn)換效率低的有效波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)更短的波長(zhǎng)區(qū)域(即，無(wú)效短波長(zhǎng)區(qū)域)的光激發(fā)、發(fā)出光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域(即，有效波長(zhǎng)區(qū)域)的光的材料則無(wú)特別限定，例如可以例舉以下材料。由于量子剪裁 (quntum cutting)可以由短波長(zhǎng)的I光子生成長(zhǎng)波長(zhǎng)的2光子，因此具有量子收率超過(guò) 100%的可能性，特別優(yōu)選。
有機(jī)物可以例舉吲哚菁綠、香豆素、咕噸、血卟啉、熒光胺、熒蒽、茈、曙紅、吖啶橙、 若丹明123、若丹明6G、若丹明B、熒光素、花青染料等。
有機(jī)金屬絡(luò)合物可以使用具有Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等的稀土類金屬和Ir作為中心金屬，且具有具備類似芳香環(huán)的共軛部位的有機(jī)配體、如聯(lián)吡啶、三聯(lián)吡啶、菲咯啉、酞菁、吡啶、喹啉、烏洛托B口η、二酮、二苯甲酸、冠醚、 穴狀配體、胺多元羧酸、聯(lián)苯二甲酸、萘二甲酸、鄰苯二甲酸、鄰苯二酚、鄰苯三酚、水楊酸、 I-萘甲酸、2-萘甲酸、4-甲基-I-萘甲酸、對(duì)(叔丁基)苯甲酸、3，3-二甲基丁酸、烷基胺、苯胺、咪唑、三唑、喃唳、卩比嗪、氨基卩比唳、卩比唳、腺嘌呤、胸腺喃唳、鳥嘌呤、胞喃卩定及它們的衍生物作為配體的絡(luò)合物。
可以例舉如,Ir絡(luò)合物(Ir(bpy)3> Ir(bpy)3(PF6)3、Ir(tmphen)3(PF6)3、 Ir (bqn) 3 (PF6) 3、Ir (dpphen) 3 (PF6) 3、Ir (dmbpy) 3 (PF6) 3、Ir (dmdpphen) 3 (PF6) 3、 Ir(dpbpy)3(PF6)3 等)、Ru 絡(luò)合物(Ru (dpbpy) 3 (PF6) 2、Ru (dpphen) 3 (PF6) 2、 Ru (dmdpphen) 3 (PF6) 2、Ru (tmphen) 3 (PF6) 2、Ru (dmbpy) 3 (PF6) 2、Ru (dmbpy) 3 (ClO4) 2、 Ru (bqn) 3 (PF6) 2、Ru (bpy) 3 (ClO4) 2、Ru (bpy) 3 (PF6) 2、Ru (dmdpphen) 3 (ClO4) 2 等)、Tb 絡(luò)合物(TB (ACAC) 3、Tb (TFA) 3dpphen、Tb (TFA) 3phen、Tb (acac) 3dpphen、Tb (acac) 3phen、 Tb (HFA) 3phen、Tb (FOD) 3phen、Tb (TFA) 3dmbpy > Tb (TFA) 3dpbpy> Tb (TFA) 3tmphen)等)、Eu 絡(luò)合物(Eu (TFA) 3、Eu (FOD) 3phen、Eu (TFA) 3tmphen、Eu (TFA) 3phen、Eu (FOD) 3bpy> ATBTA-Eu3> DTBTA-Eu 等)等。
無(wú)機(jī)物可以使用Ag+、Ag' (Ag, Cu) GaS2、AlAs、AIN、Al3Nd (BO3) 4、A1203、Al2O3: Cr3+、 A1P、AlSb、As3+、Au+、Au' (Al, Ca) Ga2S4: (Ce3+, Sn2+)、BAs、BP、BSb、BaAl8O13: Eu2+、 BaAl12O19: Mn2+、BaB2W3O18, (Ba, Ca, Mg) 5 (PO4) 3C1 :Eu2+、(Ba, Ca, Mg) 1(l (P04) 6C1 :Eu2+、BaEr2F8, BaF2^BaFBr: Eu2+、BaFCl: Eu2+、BaFCl: Sm2+、BaF2: Sm2+、BaFI: Eu2+、BaFX: Eu2+、Ba2 (Gd, Eu) NbO5,Ba2La2MgW2O12、BaMgAl14O23: Eu2+、BaMg2Al14O24: Eu2+、BaMg2Al16O27: Eu2+、BaMg2Al16O27: Eu2+, Mn2+、 Ba3MgSi2O8: Eu2+、(Ba, Mg, Zn) 3Si207: Pb2+、BaO、Ba3 (PO4) 2: Eu2+、Ba2P2O7: Ti4+、BaPt (CN) 4 · 4H20、 BaS、BaSe、BaSi2O5: Pb2+、BaSO4: Eu2+、BaSO4 :Pb2\ (Ba, Sr, Zn, Mg) 3Si207: Pb2\ Ba3WO3F4, BaX2: Eu2+, BaY2F8, Ba2ZnS3: Mn2\ BeO, Bi3\ BI4Ge3O12, (CH3Co2) 2Zn、CaF2、CaF2: (Eu2+, Mn2+, Sm2+)、 Ca3La2W2O12, CaMgAln019: Tb3\ (Ca, Mg) S : Mn2+、Ca2MgSiO7: Ce3+、(Ca, Mg) SiO3: Ti、 CaMg (SiO3)2: Ti、CaMoO4' Ca。、CaO: (Mn2+, Pb2+)、3Ca3 (PO4)2 · Ca (F, Cl)2: (Sb3+, Mn2+)、 Ca3(PO4)2: (Ce3+, Mn2+)、Ca5 (PO4) 3 (F, Cl) : (Sb3+, Mn2+)、Ca(PO4)3: (Tb3+, Nd3+, Tl+)、CaS、 CaS: (Bi3+, Ce3+, Cl , K+, Cu, Er3+, Eu2+, Mn2+, Sn2+)、CaSO4: (Dy3+, Mn2+, Tm3+, Sb, Sm3+> Tb3+)、 Ca4Sb4O11F12' CaSiO3: (Pb2+, Mn2+)、3(Ca, Sr, Ba) 3 (P04) 2 · (Ca, Sr, Ba) X2: (Sb3+, Mn2+)、 (Ca, Sr) 3 (PO4)2: Sn2+、(Ca, Sr)S: (Bi3+, Ce3+)、Ca0.7Sr0.3S: (Bi3+, Cu)、CaWO4、CaffO4: (Pb2+, ff)、 (Ca, Zn) 3 (PO4) 2: (Sn2+, Tl.)、Cd、Cd2B2O5: Mn2+、3Cd3 (PO4) 2 · CdCl2: Mn2+、Cd5 (PO4) 3C1: Mn2+、 CdS: (Cl, Te)、CdffO4, Ce3+、CeMgAl11O19: Tb3+、(Ce, Tb)MgAl11O19' Co2+、Cr3+、CsDyF7:Dy4\ CsF、CsI: (Ag—, Na+, Tl+)、Cs2NaNdCl6, Cs3NdF7: Nd4+、CsUO2 (Br, Cl)4、Cu+、Cu2+、Cu—、CuS, Cu2ZnSnS4 (Ce3+, Eu2+, Sn2+, Pb2+)、Dy2+、Dy3+、Dy4+、DyF3> Er3+、Eu2+、Eu3+、Eu203、Fe2+、Fe3+、 Fe2O3' Ga+、GaAs, GaAs: Cr3+、GaN、GaP、GaP: (Bi, Cd, Mg、N, S, Si, Zn, 0)、GaSb, Gd3+、Ge2+、 GeO2, GdMgB5O10: Ce3+, Tb3+、Gd2 (MoO4) 3、Gd2O2S: (Pr3+, Ce3+,「，Tb3+)、Gd2O3: (Bi3+, Yb3+)、 GdTaO4, (Gd, Y) 202S:Tb3+、HfP2O7, Hf3 (PO4) 4、Hg、Ho2+、Ho3+、In+、InAs, InBO3: (Eu3+, Tb3+)、 InBO3: Tb3+、InN、ln203、InP、InSb > KBr: (Ag' Ga+, In+, Tl.)、KCl: (Ag' Au' Ga+, In. ，Pb2+, Sn2+, Tl.)、(KF, MgF2) : Mn2+、KI: (Ag' Ga+, In+, Tl.)、KLa (MoO4) 2: Er3+、(K, Mg) F3: Mn2+、K2Pt (CN)4Br0.3 · 3H20、K2Pt (CN) 6: K2Pt (CN) 4、La3+、La2O3 · I IAl2O3:Mn2+、LaOBr、 LaOBr: (Tb3+, Tm3+)、LaOCl :Tb3\ La2O2S :Tb3\ La2O3 · 0. 2Si02 · 0. 9P205: (Ce3+, Tb3+)、 LaPO4: (Ce3+, Tb3+)、LiA102:Fe3+、Li2B4O7, BiB407:Mn2+、LiF、LiI :Eu2\ LiMgPO4: VO43' LiNdP4O12' Li (Nd0 9Yb0. JP4O12' Li2WO6, LiZnVO4' Ln2O2S :Tb3\ Ln2(Pt(CN)4)3 · nH20、Lu3+、 LuPO4: Yb3+、MgB4O7, MgF2: Mn2+、Mg (Ga, Al) 204: Mn2+、MgGa2O4: Mn2+、MgO、(MgO)X(As2O5) y:Mn4+、6MgO · As2O5: Mn4+、2MgO · GeO2: Mn4+、3. 5MgO · 0. 5MgF2 · GeO2: Mn4+、MgS、MgS: Eu2+、 Mg2SiO4' MgSiO3 :Mn2\ Mg2SiO4 :Tb3\ Mg3 (VO4)2, MgffO4, Mn2+、Mn4+、Mn7+、MnO4' MoO42' (NH4)2S' NaCaVO4' NaCl、NaCl: (Ga+, In.)、Na5Eu (MoO4) 4、NaI: Tl +、Na (Lu, Eu) 02、Na5Nd (WO4) 4、 NaUO2 (CH3⑶0)3、NaffO4, NaY0.69Y0.30Er0.01F4、Nd3+、Nd4+、NdP5O14' Ni2+、Pb2+、PbMoO4' PbWO4、 Pr3+、PrF3, Pt(CN)42' (Pt(II) (C2H5NH2)4) (Pt(IV) (C2H5NH2)4X2)X4 · 2H20(X=C1, Br)、Sb3+、 Si、Si: (Ag, Ga, Cu, Al) , Si3N4' SiO2, Sm2+、Sm3+、Sn2+、SnO2, SnO2:Eu2+、Sr4Al14O25:Eu2+、 SrB4O7F: Eu2+、(Sr, Ba) Al2Si2O8: Eu2+、(Sr, Ba, Mg) 3Si207:Pb2\ (Sr, Ca, Ba) 10 (PO4) 6C12:Eu2\ (Sr, Ca) 10 (PO4) Cl2 · nB203:Eu2+、(Sr, Ca) 10 (PO4) 6C12: Eu2\ (Sr, Ca) 3 (PO4) 2: Sn2+、 Sr5Cl (PO4) 3: Eu2+> SrFB2O3 5: Eu2+> SrF2: Sm2+> Sra S36Mga81Ali^44Baci2Oici: Eu2+、SrMgAlltlO17: Eu2+、 (Sr, Mg)3(P04)2:Cu2\ (Sr, Mg) 2P207: Eu2\ (Sr, Mg) 3 (PO4) 2: Sn2\ SrMg (SiO4) 2: Eu2+、 SrO, 2SrO · 0. 84P205 · 0. 16B203: Eu2\ 3Srs (PO4) 2 · CaCl2: Eu2+, Sr5(PO4)3Cl = Eu2+, Sr10 (PO4)6Cl2: Eu2+、Sr3 (PO4)2: Eu2+、Sr5(PO4)3F: (Sb3+, Sn2+, Mn2+)、3Sr3 (PO4) 2 · SrCl2: Eu2+、 Sr2P2O7 :Eu2\ Sr2P2O7: (Eu2+, Sn2+)、3Sr3 (PO4) 2 · SrF2: (Sn2+, Mn2+)、Sr3 (PO4)2: Yb2+、SrS, SrS :(Ce3+, CF, K+, Sm3+, Cu, Na, Eu2+, Mn2+)、SrSe、Sr4Si3O8Cl4: Eu2+、Sr2Si3O8 · 2H20SrCl2: Eu2+、 (Sr, Zn) 3(PO4)2: Sn2+、Tb3+、TbF3, TbxLa1^xP5O14, Ti3+、TiO2, Tl+、TlCl:Be, I、Tm2+、Tm3+、U022+、(UO2Cl4)2' V3+、VO43' WO42' WO66' Y3+、Y3 (Al, Ga) 5012: (Tb3+，Ce3+)、YAl3(BO)3: (Tb3+，Yb3+)、 Y3Al3Ga2O12: (Tb3+, Ce3+)、YAlO3: Ce3+、Y3Al5O12: (Ce3+, Nd3+, Tb3+)、Y3Al5O12, Y4Al2O9' YA103、YAlO 3: (Er3+, Eu3+, Ho3+, Nd3+, Tm3+)、YBO3:Eu3+、Y0.8Er0 2F3、YF3> YF3: (Eu3+, Pr3+)、Y0 65Gd0 35B03:Eu3+、 (Y, GcO2O2S: Tb3+、Y (P, V) O4: Eu2+、Y2O3> Y2O3 · Al2O3: Tb3+、Y2O3 · nAl203:Tb3+、Y2O3: (Eu3+, Bi3+)、 Y2O2S: (Eu3+，Tb3+，Sm3+，Yb3+，Bi3+)、YPO4: (Ce3+Tb3+, VO廣，Bi3+)、YP0.65V0.3504:Eu3+、(Y1^xPrx)2O2S, Y2SiO5: (Ce3+, Tb3+)、YTaO4, Y (V, P) O4: Eu3+、YVO4, YVO4 (Dy3+, Er3+, Eu3+, Ho3+, Sm3+, Tb3+, Tm3+)、 Y0.S4Yb0.15Er0.oiF3> Ya74Yba25Er0.010C1、Y0.65Yb0.35Tm0.001F3、Yb2+、Yb3+、Zn、(Zn, Be) 2Si04:Mn2+、 (Zn, Cd, Mg) Silicate:Mn2+、(Zn, Cd) S> (Zn, Cd) S: (Ag, Au, Al, Cl, Ni, Cu, Ga) > (Zn, Mg) F2: Mn2+、(Zn1/2, Mg1/2) 3 (PO4) 2: Mn2+、Zn3 (Mg) (PO4) 2: Mn2+、ZnO、ZnO : (Cu, Zn, Eu3+)、 Zn(OH)2' Zn3(PO4)2:Mn2+、ZnS、ZnS: (Ag, Al, Cl, Cu, Ga, In, Ni, Mn, I, DyF3, ErF3, Er3+, Na +，F(xiàn)e2+, Fe3+, LnF3, Nd3+, Li+, Pb, Cu, PrF3, SmF3, Sm3+, Tb3+, TbF3, Tm3+, TmF3, Zn)、Zn (S, Se)、 Zn(S, Se) : (Ag, Cl)、ZnSe、ZnSe:Mn2+、ZnSiO4: (Mn2+, As, Ti)、ZnTe, ZnTe:0、ZnffO4, ZnS:Ag、ZnS:Ag, Al、ZnS:Ag, Cu, Ga, Cl> ZnS:Al+In203、ZnS:Zn+In203、(Ba, Eu)MgAl10O17^ (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO4) 6C117:Eu> Srltl (PO4) 6C112: Eu、(Ba, Sr, Eu) (Mg, Mn) AlltlO17、(Mg, Zn) Ga2O4: Mn、10 (Sr, Ca, Ba, Eu) · 6P04 · Cl2、BaMg2Al 16025 :Eu、ZnS:Cl，Al、(Zn, Cd) S:Cu, Al、Y3Al5012:Tb, Y3 (Al, Ga)5012:Tb、Y2Si05:Tb、Zn2Si04:Mn、ZnS: Cu+Zn2SiO4 :Mn、 Gd2O2S: Tb、(Zn, Cd) S: Ag, Y2O2SiTb, ZnS: Cu, Al+In2O3, (Zn, Cd) S: Ag+In2O3' (Zn, Mn) 2Si04、 BaAl12O19:Mn、(Ba, Sr, Mg) O · aAI2O3:Mn、LaPO4: Ce, Tb>3 (Ba, Mg, Eu, Mn) O · 8A1203、 La2O3 *0. 2Si02 *0. 9P205:Ce, Tb、CeMgAl11O19:Tb、(Y, La)202S: (Eu, Sm)、Y2O3:Eu、Zn3(PO4)2:Mn、 (Zn, Cd) S: Ag+In2O3' (Y, Gd, Eu) BO3, (Y, Gd, Eu) 203> (Y, La, Gd, Ln) (PO4, VO4) : (Sm, Eu, Dy, Bi)、 YAG: (Ce3+, Yb3+)等。
上述化合物中，括號(hào)的表記、即(A，B)、(A, B, C)或(A, B, C, D)等的表記(這里， A, B, C，D分別表示元素)表示括號(hào)內(nèi)的元素可以單獨(dú)使用或混合使用。此外，上述化合物中， E:F(這里E表示化合物、F表示元素)的表記表示摻雜了 F的E化合物。上述各表記在以下的本說(shuō)明書中也是同樣的意義。
此外，無(wú)機(jī)物除了上述材料以外還可以使用半導(dǎo)體納米粒子，特別優(yōu)選使用平均一次粒徑為20nm以下的半導(dǎo)體納米粒子。平均一次粒徑為20nm以下的半導(dǎo)體納米粒子，只要是通過(guò)改變納米粒子的尺寸而發(fā)出從紅(長(zhǎng)波長(zhǎng))到藍(lán)(短波長(zhǎng))的各種光且能量高于帶隙即可，對(duì)激發(fā)波長(zhǎng)沒(méi)有限制。此外，半導(dǎo)體納米粒子由于發(fā)光壽命比稀土類短10萬(wàn)倍，快速重復(fù)吸收、發(fā)光的循環(huán)，因此可以實(shí)現(xiàn)非常高的亮度，具有與有機(jī)物相比劣化少的特征。 例如，半導(dǎo)體納米粒子到劣化為止作為熒光發(fā)出的光子的數(shù)目為染料的10萬(wàn)倍左右，可以實(shí)現(xiàn)非常高的亮度。
本說(shuō)明書中使用的平均一次粒徑是指由透射型電子顯微鏡測(cè)定的100個(gè)粒子的一次粒徑的平均值。
半導(dǎo)體納米粒子可以例舉周期表第14族元素單體的化合物(C、Si、Ge、Sn等)、周期表第15族元素單體的化合物(P等)、周期表第16族元素單體的化合物(Se、Te等)、周期表第14族元素的化合物(SiC等)、周期表第13族元素和周期表第15族元素的化合物 (BN、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs 或 InSb 等)以及三元復(fù)合物和四元復(fù)合物(GaxIrvxPyAs1I(x=0 I、y=0 I)等)、周期表第15族元素和周期表第16 族兀素的化合物(As2S3、As4S4、As2Se3、As2Te3、Sb2S3> Sb2Se3、Sb2Te3、Bi2S3、Bi2Se3、Bi2Te3) 以及三元復(fù)合物和四元復(fù)合物(AsxStvxSySe1I (x=0 l、y=0 I)等)、周期表第14族元素和周期表第 16 族元素的化合物(SiO2, GeS, GeSe, GeTe, SnO2, SnS, SnSe, SnTe, Pb02、PbS, PbSe、PbTe等)以及三元復(fù)合物和四元復(fù)合物(GexSrvxSySe1I(X=C) I、y=0 I)等)、周期表第13族元素和周期表第16族元素的化合物(Al203、Ga203、GaS、GaSe、GaTe、In203、InS、 InSe, InTe, HS、TlSe, TlTe等)以及三元復(fù)合物和四元復(fù)合物(GaxIrvxSySe1I(x=0 I、 y=0 I)等)、周期表第12族元素和周期表第16族元素的化合物(ZnO、ZnS、ZnSe> ZnTe> CdOXdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe)以及三元復(fù)合物和四元復(fù)合物(Zr^CdhSySeh (x=0 l>y=0 I)等)、周期表第11族元素和周期表第16族元素的化合物(Cu0、Cu20、Ag2S、CuSe 等)、周期表第10族元素和周期表第16族元素的化合物(NiS2、PdS及PtSe)、周期表第9 族元素和周期表第16族元素的化合物(CoSe、RhS及IrSe等)、周期表第8族元素和周期表第16族元素的化合物(FeO、FeS, FeSe, RuS等)、周期表第7族元素和周期表第16族元素的化合物(MnO、MnS、MnSe, ReS等)、周期表第6族元素和周期表第16族元素的化合物 (Cr2S3、Cr2Se3、MoS2等)、周期表第5族元素和周期表第16族元素的化合物(V205、VS、VSe、 NbS等)、周期表第4族元素和周期表第16族元素的化合物(TiO2、TiS2、Zr02、ZrS2等)、周期表第2族元素和周期表第16族元素的化合物(MgO、CaO、SrO、MgS、CaS等)、周期表第11族元素、周期表第13族元素和周期表第16族元素的化合物(CuA102、CuGa02、CuIn02、CuAlS2、 CuGaS2> CuInS2、CuAlSe2> CuGaSe2> CuInSe2、AgA102、AgGa02、Agln02、AgAlS2、AgGaS2、AgInS2、 AgAlSe2> AgGaSe2、AgInSe2)以及四元復(fù)合物(AgCuInSe2 等)、五元化合物(AgCuInSSe 等) 和六元化合物(AgCuInGaSSe等)、周期表第12族元素、周期表第14族元素和周期表第15 族元素的化合物(ZnSnN2、ZnPbN2、ZnSnP2、ZnPbP2、ZnSnAs2、ZnPbAs2、ZnSnSb2、ZnPbSb2 等) 以及四元復(fù)合物(CdZnSnP2等)、五元化合物(CdZnSnPbP2等)和六元化合物(CdZnSnPbPAs 等)、周期表第13族元素和周期表第17族元素的化合物(T1C1、TlBr, TlI等)、周期表第 11族元素和周期表第17族元素的化合物(CuCl、AgBr、AuCl等)等。
上轉(zhuǎn)換材料通過(guò)從同時(shí)或依次吸收多個(gè)光子的電子狀態(tài)經(jīng)多級(jí)激發(fā)從上方的能級(jí)發(fā)光、放出比吸收波長(zhǎng)短的波長(zhǎng)的光的材料。例如，可以例舉稀土類摻雜晶體和玻璃，可以以單體或混合物的狀態(tài)使用。只要是被比光電轉(zhuǎn)換效率低的有效波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的波長(zhǎng)區(qū)域(即，無(wú)效長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)域)的光激發(fā)、發(fā)出光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域(即，有效波長(zhǎng)區(qū)域)的光的材料則無(wú)特別限定，例如可以例舉以下材料。
可以例舉LiKYF5: Pr3+、Bi4Ge3O12: Pr3+、Y2O3: Pr3+、LiYF4: Pr3+、KYb (WO4)2: Pr3+、 PbffO4:Pr3\60Ge02-25Pb0-15Nb205:Pr3+、GeS2_25Ga2S3_25CsX (X=Cl, Br) :Pr3+、Bi4Ge3O12:Nd3+、 K5Nd (WO4)4: Nd3+、Pb5Al3F19:Nd3+、LiYF4:Nd3\ CaF2-YF3:Nd3+、6060Ge02-25Pb0_15Nb205:Nd3+、 25CdF2-13. 5CdCl2-30NaF-20BaF2-l. 5BaCl2:Nd3+、YAlO3: (Ho3+, Yb3+)、KYb (WO4)2: Ho3+、 LiTaO3: Ho3+、YVO4: (Ho3+, Yb3+)、Y2O3: (Ho3+, Yb3+)、Lu3Al5O12: Ho3+、BaY2F8: Ho3+、LiYF4: Ho3+、 YA103:Er3\ SrLaA104:Er3\ Ca3Al2Ge3O12: Er3+、YV04:Er3\ YSZ:Er3\ CaGdAlO4: Er3+、 Ca3Ga2Ge4O14: Er3+、YAG: Er3+、LiNbO3: Er3+、Y2O3: (Er3+, Yb3+)、Lu2O3: (Er3+, Yb3+)、Gd3Ga5O12: Er3+、 Zr02:Er3\ LiNb03:Er3\ La2O3: (Er3+, Yb3+)、Gd2O3: (Er3+, Yb3+)、NaYF4: (Er3+, Yb3+)、 LaF3: (Er3+, Yb3+)、Y3Sc2Ga3O12: (Tm3+, Yb3+)、Gd3Ga5O12: (Tm3+, Yb3+)、GdAlO3: (Tm3+, Yb3+)、 Y2O3: (Tm3+, Yb3+)、KY(WO4)2: (Tm3+, Yb3+)、NaYF4: (Tm3+, Yb3+)、ZrO2: (Tm3+, Yb3+)、23Gd2 (MoO4) 3 (Tm3+, Yb3+)等。
由于光學(xué)功能膜(e)構(gòu)成透光性層疊體的受光面?zhèn)鹊淖钔鈱?，通常在暴露于大氣環(huán)境下的環(huán)境下使用，因此，用于光學(xué)功能膜(e)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料優(yōu)選耐候性優(yōu)異的材料， 更優(yōu)選無(wú)機(jī)材料。由于基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜和基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜被設(shè)置在構(gòu)成透光性層疊體的受光面?zhèn)鹊淖钔鈱拥姆婪瓷淠?C)、光學(xué)功能膜(e)與光電轉(zhuǎn)換層之間受到保護(hù)，因此，用于基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜和基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以使用耐候性低的材料。
波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的形態(tài)沒(méi)有特別限定，可以例舉矩陣狀、粒子狀、薄膜狀，從透明性優(yōu)異且顯示熒光特性的方面考慮，優(yōu)選納米粒子。從確保透明性的觀點(diǎn)，粒子的平均一次粒徑優(yōu)選在O. 5 300nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為I 200nm,進(jìn)一步優(yōu)選2 lOOnm。粒子的形狀可以例舉球狀、角狀、針狀、片狀、鏈狀、纖維狀、中空狀等。從折射率這一點(diǎn)考慮，光學(xué)功能膜(e)中使用的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料特別優(yōu)選中空狀。
波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料為納米粒子時(shí)，通過(guò)制成核殼結(jié)構(gòu)，可以使粒子的物性發(fā)生變化。殼優(yōu)選由金屬、半導(dǎo)體或絕緣體構(gòu)成，可以使用上述組成。還可期待通過(guò)殼來(lái)保護(hù)核粒子的效果，用于半導(dǎo)體量子點(diǎn)時(shí)，可以通過(guò)形成懸空鍵(danglingu-bond)的終端和/或量子阱結(jié)構(gòu)從而改善發(fā)光特性。核材料和殼材料的晶格匹配性高時(shí),可以從核粒子表面外延生長(zhǎng),因此不易發(fā)生晶格崎變，故而優(yōu)選。
殼材料的導(dǎo)帶的能級(jí)高于核材料、價(jià)帶能級(jí)小于核材料時(shí)，在核內(nèi)部生成的激發(fā)子沒(méi)有擴(kuò)散到粒子全體而是被封閉在核內(nèi)部，在此期間發(fā)生復(fù)合，因此可以提高發(fā)光強(qiáng)度。 通過(guò)在帶隙寬的核上形成帶隙比其窄的殼、然后形成另一帶隙寬的殼而得到的核-多殼結(jié)構(gòu)中，激發(fā)子完全被封閉在帶隙窄的殼內(nèi)，可以通過(guò)殼的厚度控制物性，故而優(yōu)選。
殼的材料可以選自上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，除此之外也可以使用有機(jī)樹脂、金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬硫化物、金屬硒化物等。從與構(gòu)成透光性層疊體的其它構(gòu)成要素和光電轉(zhuǎn)換層的密合性的觀點(diǎn)，優(yōu)選為金屬氧化物，更優(yōu)選為SiO2。
(2)低折射率材料
防反射膜(C)和光學(xué)功能膜(e)中以及根據(jù)需要在基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)和基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)、(d)中使用的低折射率材料對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光的折射率優(yōu)選為1.05 I. 4，更優(yōu)選為I. I I. 35，進(jìn)一步優(yōu)選I. 15 1.3。防反射膜(c)和光學(xué)功能膜(e)形成于透光性層疊體的受光面?zhèn)鹊淖钔獗砻?，通常被置于暴露于大氣環(huán)境的環(huán)境中， 因此優(yōu)選耐候性優(yōu)異，更優(yōu)選由無(wú)機(jī)材料構(gòu)成。無(wú)機(jī)材料可以例舉MgF等氟化物、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬硫化物、金屬硒化物等，從耐候性的觀點(diǎn)，優(yōu)選為金屬氧化物，從與構(gòu)成透光性層疊體的其他構(gòu)成要素和光電轉(zhuǎn)換層的密合性以及折射率的觀點(diǎn)，更優(yōu)選Si02。
為了降低防反射膜(c)和光學(xué)功能膜(e)對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率，優(yōu)選含有空氣等的氣體成分，即為多孔質(zhì)，優(yōu)選空孔體積比率為I 90%，更優(yōu)選為5 80%，進(jìn)一步優(yōu)選為10 70%?？湛椎男螒B(tài)既可以是連通孔也可以是獨(dú)立孔，從耐久性的觀點(diǎn)，優(yōu)選為獨(dú)立孔。根據(jù)需要，基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)和基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)、(d’ )也可以為了降低上述平均折射率而采用多孔質(zhì)的膜結(jié)構(gòu)。此時(shí)，空孔體積比率優(yōu)選為I 80%，更優(yōu)選為5 70%，進(jìn)一步優(yōu)選為10 60%。
此外，空孔可以相對(duì)于膜的厚度方向在一定方向上具有規(guī)則性，可以例舉蜂窩狀的空孔相對(duì)于膜的厚度方向垂直排列的結(jié)構(gòu)(即，垂直取向介孔二氧化硅)等。為了防止散射，空孔的直徑優(yōu)選小于受光光線的波長(zhǎng)，優(yōu)選I 300nm，更優(yōu)選為2 200nm，進(jìn)一步優(yōu)選3 lOOnm。由于空孔直徑的分布越窄,對(duì)防反射膜(C)、光學(xué)功能膜(e)等的應(yīng)力越均勻，因此從膜強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮優(yōu)選。
形成空孔的方法可以例舉，使用預(yù)先在內(nèi)部形成有空孔的中空狀的化合物的方法和/或?qū)⒂脽?、酸、光照射、干燥處理等物理?或化學(xué)方法能夠除去的材料和不能除去的材料混合后，僅選擇性地除去能夠除去的材料的方法?？湛仔纬刹牧峡梢岳e熱解性物質(zhì) (表面活性劑膠束、水溶性有機(jī)聚合物、苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、嵌段共聚物、碳、萜、聚乙二醇等)、酸溶解性物質(zhì)(Zn0、NaA102、CaC03、堿式ZnCO3等)、光溶解性物質(zhì)(ZnS、ZnSe、ZnO 等)、反應(yīng)溶解性物質(zhì)(Au、Ag等)等。
通過(guò)用不能除去的材料覆蓋上述空孔形成材料的粒子后僅選擇性地除去能夠除去的材料，可以得到中空狀的化合物。不能除去的材料的形態(tài)既可以是粒子狀也可以是矩陣狀，也可以混合兩種以上。此外，光學(xué)功能膜(e)優(yōu)選含有具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料且平均折射率在I. I I. 8的范圍內(nèi)的中空粒子。
光學(xué)功能膜(e )優(yōu)選通過(guò)在將上述空孔形成材料和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料混合并涂膜化后僅選擇性地除去空孔形成材料、或?qū)⒅锌諣畹幕衔锖筒ㄩL(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料混合并涂膜化的方法而形成。
(3)基質(zhì)材料
基質(zhì)材料可以混合使用上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和/或防反射材料，是提高與構(gòu)成透光性基體的其它構(gòu)成要素和光電轉(zhuǎn)換層的密合性的材料?；|(zhì)材料吸收到達(dá)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光和到達(dá)光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光時(shí)，本發(fā)明的效果降低，故而不優(yōu)選。因此，優(yōu)選對(duì)無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域的光和有效波長(zhǎng)區(qū)域的光，具體而言，對(duì)上述的每個(gè)各種光電轉(zhuǎn)換層的有效波長(zhǎng)區(qū)域的光是透明的，對(duì)這些波長(zhǎng)的光的平均透射率優(yōu)選為80 100%，更優(yōu)選為85 100%，進(jìn)一步優(yōu)選為90 100%。
通過(guò)混合基質(zhì)材料和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，不僅可以提高與透光性基體的密合性，也能降低波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的折射率，故而優(yōu)選。基質(zhì)的添加量?jī)?yōu)選為總固體成分量的I 50質(zhì)量％， 更優(yōu)選為2 45%，進(jìn)一步優(yōu)選為3 40%。不足1%則有可能不能充分獲得與基材的密合性，故而不優(yōu)選。超過(guò)50質(zhì)量％則為了獲得充分的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效果所需要的膜厚變厚、有可能產(chǎn)生裂紋，故而不優(yōu)選。
此外，如果折射率高，則防反射性能降低，因此對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光的折射率優(yōu)選為I. 2 I. 7，更優(yōu)選為I. 25 I. 6，進(jìn)一步優(yōu)選I. 3 I. 5。基質(zhì)材料既可以是無(wú)機(jī)物也可以是有機(jī)物。有機(jī)物可以例舉環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂、氟樹脂、聚苯乙烯樹脂、雙酚A 聚碳酸酯樹脂等芳香族聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸樹脂、非晶聚烯烴樹脂、 環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、醋酸纖維素、聚芳酯、乙烯_乙酸乙烯酯共聚樹脂等。
無(wú)機(jī)物可以使用金屬氧化物、金屬氮化物、金屬硫化物、金屬硒化物等。從與構(gòu)成透光性層疊體的其它構(gòu)成要素和光電轉(zhuǎn)換層的密合性的觀點(diǎn)，優(yōu)選為金屬氧化物，更優(yōu)選為Si02。SiO2可以通過(guò)水解燒氧基娃燒等而得到，作為燒氧基娃燒,可例舉四燒氧基娃燒(例如，四甲氧基娃燒、四乙氧基娃燒、四丙氧基娃燒、四丁氧基娃燒等)、具有全氣聚釀基的烷氧基硅烷(例如，全氟聚醚三乙氧基硅烷等)、具有全氟烷基的烷氧基硅烷(例如，全氟乙基二乙氧基娃燒等)、具有乙稀基的燒氧基娃燒(例如，乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基硅烷等)、具有環(huán)氧基的烷氧基硅烷(例如，2-(3，4_環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基二乙氧基娃燒等)、具有丙稀酸氧基的燒氧基娃燒(例如，3-丙稀酸氧基丙基二甲氧基娃燒等)等。
由于這些膜構(gòu)成透光性層疊體的受光面?zhèn)鹊淖钔鈱樱ǔＴ诒┞队诖髿猸h(huán)境下的環(huán)境下使用，因此，用于防反射膜(C)和光學(xué)功能膜(e)的基質(zhì)材料優(yōu)選耐候性高的材料， 更優(yōu)選由無(wú)機(jī)材料構(gòu)成。另一方面，由于基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)和基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)、(d’)被設(shè)置在構(gòu)成透光性層疊體的受光面?zhèn)鹊淖钔鈱拥姆婪瓷淠?C)、光學(xué)功能膜(e)與光電轉(zhuǎn)換層之間而受到保護(hù)，因此，用于基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)和基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)、(d’ )的基質(zhì)材料也可以使用耐候性低的材料。
<透光性層疊體中的各構(gòu)成要素的制膜方法>
以下對(duì)使用上述材料將本發(fā)明的透光性層疊體中的各構(gòu)成要素制膜的制膜方法進(jìn)行說(shuō)明。
作為制膜方法可以例舉對(duì)于構(gòu)成上述本發(fā)明的透光性層疊體的各構(gòu)成要素，即基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)、基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜((1)、((1’)、防反射膜((3)和光學(xué)功能膜(6)， 分別將上述說(shuō)明的材料或前體材料根據(jù)各膜的功能調(diào)整混合而得到各制膜用組合物，將各制膜用組合物通過(guò)目前公知的涂布方法涂布在要形成各膜的基材(被涂布面)上，根據(jù)需要加熱處理的方法。各膜的層疊順序分別在上述本發(fā)明的第一實(shí)施方式 第三實(shí)施方式的透光性層疊體中進(jìn)行說(shuō)明。
作為涂布方法，可例舉公知的濕式涂布法(例如，輥涂法、柔版涂布法、棒涂法、模涂法、凹版涂布法、輥涂法、流涂法、噴涂法、超聲波噴涂法、噴墨法、浸涂法、旋涂法、幕涂法、絲網(wǎng)印刷涂布法、納米壓印涂布法、輥轉(zhuǎn)印法等)。
涂布溫度優(yōu)選為室溫 80°C，更優(yōu)選為室溫 60°C。此外，也可以通過(guò)線上噴涂法進(jìn)行涂布，是在對(duì)要進(jìn)行涂布的基材進(jìn)行成形的流水線上直接進(jìn)行噴涂的方法，省去了將涂布后的基材再次加熱的工序，因此能以低成本制造物品，具備實(shí)用性。線上噴涂法的涂布溫度優(yōu)選為100 800°C，更優(yōu)選為200 700°C。所述線上噴涂法的具體例有，在將玻璃原料熔融并將得到的熔融玻璃成形為玻璃帶，一邊搬送玻璃帶一邊將玻璃帶退火，接著將其切斷從而制造玻璃板的連續(xù)玻璃板生產(chǎn)線中，在被搬送的玻璃帶的希望的溫度位置(例如，為了將玻璃帶退火而將玻璃帶放入退火爐前或從退火爐中取出后的位置)，將制膜用組合物噴涂在玻璃帶面上從而形成膜的方法。
此外，作為基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(b)、基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(d)、(d’)、防反射膜 (c)和光學(xué)功能膜(e)的制膜方法，也可以是對(duì)各膜選擇希望的成膜材料，使用公知的干式涂布法(例如，蒸鍍、濺射、RF濺射、CVD、微波等離子體CVD、M0CVD、PLD、離子束沉積法、氣溶膠沉積法等)。
可以將含有各種材料或前體材料的制膜用組合物涂布制膜后通過(guò)加熱處理提高各層的密合性。加熱方法可以例舉熱風(fēng)、電爐、過(guò)熱水蒸氣、微波照射等?；w為玻璃的情況下，由于可以通過(guò)將材料制膜后的樣品引入玻璃的熱強(qiáng)化爐內(nèi)，與玻璃強(qiáng)化同時(shí)提高各層的密合性，故而優(yōu)選。加熱處理溫度優(yōu)選為80 800°C，玻璃的情況下，更優(yōu)選500 700。。。
(溶劑、添加劑)
使用濕式涂布法作為制膜方法時(shí)，上述制膜用組合物可以含有下述的溶劑和添加劑。
作為溶劑，可例舉水、醇類(例如，甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、雙丙酮醇等)、酮類 (例如，丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等)、醚類(例如，四氫呋喃、1，4- 二噁烷等)、溶纖劑類(例如，甲基溶纖劑、乙基溶纖劑等)、酯類(例如，乙酸甲酯、乙酸乙酯等)、二元醇醚類(例如，乙二醇單烷基醚等)、含氮化合物(例如，N，N- 二甲基乙酰胺、N，N- 二甲亞砜、 N-甲基吡咯烷酮等)、含硫化合物(例如，二甲亞砜等)等。
作為可在上述制膜用組合物中任意混合的添加劑，可例舉用于提高平整性的表面活性劑、用于提高涂膜的耐久性的金屬螯合物化合物等。作為表面活性劑，可例舉硅油等。
作為金屬螯合物化合物可以例舉，鋁螯合物化合物(例如，乙酰丙酮鋁、雙乙酰乙酸乙酯單乙酰丙酮鋁、二正丁氧基單乙酰乙酸乙酯鋁、二異丙氧基單乙酰乙酸甲酯鋁、二異丙氧基乙酸乙酯鋁等)、鋯螯合物化合物(例如，四乙酰丙酮鋯、硬脂酸三丁氧基酯鋯等)、 鈦螯合物化合物(例如，乙酰丙酮鈦、四乙酰丙酮鈦等)、銅螯合物化合物(乙酰丙酮銅等)、 鈰螯合物化合物(例如，乙酰丙酮鈰等)、鉻螯合物化合物(例如，乙酰丙酮鉻等)、鈷螯合物化合物(例如，乙酰丙酮鈷等)、錫螯合物化合物(例如，乙酰丙酮錫等)、鐵螯合物化合物(例如，乙酰丙酮鐵(III)等)、錳螯合物化合物(例如，乙酰丙酮錳等)、鎳螯合物化合物(例如， 乙酰丙酮鎳等)、鋅螯合物化合物(例如，乙酰丙酮鋅等)等。
<其他功能層>
本發(fā)明的第一實(shí)施方式 第三實(shí)施方式的透光性層疊體中，如上所述，除了構(gòu)成它們的必須或任意構(gòu)成要素外，可以在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)形成各種功能層，例如，密合性改善層、保護(hù)層等。本發(fā)明中，從生產(chǎn)率、耐久性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選僅由上述說(shuō)明的本發(fā)明的各實(shí)施方式中的必須構(gòu)成要素形成，或者，在第一實(shí)施方式和第三實(shí)施方式的透光性層疊體中僅由必須的構(gòu)成要素和基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜形成。
從透光性層疊體的受光面的最外側(cè)至光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)葹橹沟母髂ぶg或者外側(cè)可以具有功能膜，所述功能膜是將由無(wú)機(jī)物和/或有機(jī)物形成的材料預(yù)先制膜而成和/或混合于內(nèi)部，從而被賦予選自硬質(zhì)涂層、堿金屬阻擋、著色、導(dǎo)電、防靜電、光散射、防反射、集光、偏振、紫外線屏蔽、紅外線屏蔽、防污、防霧、光催化、抗菌、熒光、蓄光、折射率控制、斥水、斥油、除指紋、潤(rùn)滑性等的I種或2種以上的功能。
〈光電轉(zhuǎn)換層〉
本發(fā)明的第一實(shí)施方式 第三實(shí)施方式的透光性層疊體設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)仁褂谩１景l(fā)明的透光性層疊體具有透光性和防反射能力、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的各功能，通過(guò)這些功能可以使受光光線中的在上述光電轉(zhuǎn)換層中的光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光高效地到達(dá)光電轉(zhuǎn)換層，還可以作為用于提高耐候性、機(jī)械強(qiáng)度這樣的光電轉(zhuǎn)換層的耐久性的保護(hù)層而發(fā)揮功能。
作為本發(fā)明的透光性層疊體這樣發(fā)揮功能的光電轉(zhuǎn)換層，可以例舉太陽(yáng)能電池等。作為太陽(yáng)能電池具體可以例舉單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池、微晶硅太陽(yáng)能電池、非晶硅太陽(yáng)能電池、GaAs化合物類太陽(yáng)能、CIS化合物類太陽(yáng)能電池、CIGS化合物類太陽(yáng)能電池、CZTS化合物類太陽(yáng)能電池、CdTe化合物類太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池、混合型太陽(yáng)能電池、薄膜硅太陽(yáng)能電池，球形硅太陽(yáng)能電池、串聯(lián)太陽(yáng)能電池、多結(jié)太陽(yáng)能電池、量子點(diǎn)型太陽(yáng)能電池等。
由于波長(zhǎng)換轉(zhuǎn)中上轉(zhuǎn)換也需要非常高的光能，本發(fā)明的透光性層疊體具有上轉(zhuǎn)換能力時(shí)，優(yōu)選組合使用集光裝置調(diào)整受光光線。
此外，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將該透光性層疊體用作為太陽(yáng)能電池的受光面?zhèn)鹊谋Ｗo(hù)罩，可以提供光電轉(zhuǎn)換效率高的太陽(yáng)能電池模塊。此外，將本發(fā)明的透光性層疊體用于太陽(yáng)能電池用反射板時(shí)也能獲得與上述同樣的效果。
實(shí)施例
以下，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
例I 8是實(shí)施例，例9 11是比較例。以下表示實(shí)施例、比較例中使用的材料、 獲得的膜以及透光性層疊體的物理性質(zhì)、評(píng)價(jià)項(xiàng)目和測(cè)定、評(píng)價(jià)方法。以下，“帶涂膜的透光性基體”的涂膜這個(gè)術(shù)語(yǔ)作為防反射膜、光學(xué)功能膜、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的總稱使用。
(I)平均一次粒徑
微粒的平均一次粒徑如下所述求得用透射型電子顯微鏡(日立制作所株式會(huì)社制，H-9000)觀察微粒，隨機(jī)選出100個(gè)微粒，測(cè)定各微粒的粒徑，將100個(gè)微粒的粒徑取平均值，從而求得波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和防反射材料的平均一次粒徑。
⑵膜厚
用掃描型電子顯微鏡(日立制作所株式會(huì)社制，S4300)觀察帶涂膜的透光性基體的切斷面，測(cè)定膜厚。
(3)膜折射率
用橢偏儀(J.A. Woollam公司制，型號(hào)M_2000DI)測(cè)定帶涂膜的透光性基體，求出波長(zhǎng)300 IOOOnm的平均折射率。
(4)平均反射率
用分光光度計(jì)(日立制作所株式會(huì)社制，型號(hào)U-4100)測(cè)定帶涂膜的透光性基體對(duì)有效波長(zhǎng)區(qū)域(a-Si的情況下為350-750nm，c-Si的情況下為400-1 IOOnm)的反射率，求出平均反射率。
(5)平均透射率
用分光光度計(jì)(日立制作所株式會(huì)社制，型號(hào)U-4100)測(cè)定帶涂膜的透光性基體對(duì)有效波長(zhǎng)區(qū)域(a-Si的情況下為350-750nm，c-Si的情況下為400-1 IOOnm)的透射率，求出平均透射率。使用壓花玻璃作為透光性基體時(shí)，在壓花面上涂布苯甲醚(anisole，關(guān)東化學(xué)株式會(huì)社(関東化學(xué)社)制)、粘貼石英玻璃進(jìn)行透射率的測(cè)定。
(6)吸收波長(zhǎng)
用分光光度計(jì)(日立制作所株式會(huì)社制，型號(hào)U-4100)測(cè)定帶涂膜的透光性基體對(duì)波長(zhǎng)240 2400nm的光的透射率，得到吸收波長(zhǎng)。
(7)發(fā)光波長(zhǎng)
用熒光光度計(jì)(濱松光子學(xué)株式會(huì)社(浜松*卜二々7株式會(huì)社)制，型號(hào)C9920-02)測(cè)定帶涂膜的透光性基體在無(wú)效波長(zhǎng)區(qū)域(250 400nm)內(nèi)的熒光特性，得到發(fā)光波長(zhǎng)。
(8)太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率
用乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂將帶涂膜的透光性基體粘結(jié)在太陽(yáng)能電池的受光面?zhèn)壬隙玫降臉悠分?，使用太?yáng)模擬器(三永電機(jī)制作所株式會(huì)社(三永電機(jī)製作所社) 制，型號(hào)XES-301S)測(cè)定照射模擬太陽(yáng)光時(shí)的發(fā)電效率。以將無(wú)涂膜的透光性基體設(shè)置在太陽(yáng)能電池上的樣品為基準(zhǔn)，算出使用帶涂膜的透光性基體時(shí)的發(fā)電效率提高率。使用壓花玻璃時(shí)設(shè)置非壓花面作為受光面。
[波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜用涂布液的配制]
<涂布液A>
在200mL的玻璃制容器中加入YVO4 = Eu微粒的水分散液(平均一次粒徑20nm、固體成分濃度20質(zhì)量％、Eu摻雜量相對(duì)于YVO4為10摩爾％)3. 5g、硅酸鹽水解液(可兒康株式會(huì)社(一卜社)制，產(chǎn)品名稱HAS-10、固體成分濃度10質(zhì)量％)3g、乙醇93. 5g， 配制涂布液A。
<涂布液B〉
在200mL的玻璃制容器中加入YV04:Eu，Bi微粒的水分散液(平均一次粒徑20nm、 固體成分濃度20質(zhì)量％、Eu摻雜量相對(duì)于YVO4為5摩爾％，Bi摻雜量相對(duì)于YVO4為2 摩爾％) 3. 5g、硅酸鹽水解液(可兒康株式會(huì)社制，產(chǎn)品名稱HAS-10，固體成分濃度10質(zhì)量％) 3g、乙醇93. 5g，配制涂布液B。
<涂布液C〉
在200mL的玻璃制容器中加入YV04:Eu，Bi微粒的水分散液(平均一次粒徑20nm、 固體成分濃度20質(zhì)量％、Eu摻雜量相對(duì)于YVO4為10摩爾％，Bi摻雜量相對(duì)于YVO4為O.2摩爾％) 3. 5g、硅酸鹽水解液(可兒康株式會(huì)社制，產(chǎn)品名稱HAS-10，固體成分濃度10 質(zhì)量%) 3g、乙醇93. 5g，配制涂布液C。
<涂布液D>
在200mL的玻璃制容器中加入SiO2被覆YV04:Eu，Bi微粒的水分散液(平均一次粒徑30nm、固體成分濃度30質(zhì)量％、Eu摻雜量相對(duì)于YVO4為5摩爾％，Bi摻雜量相對(duì)于YVO4為O. 5摩爾％, SiO2厚度5nm) 3g、娃酸鹽水解液(可兒康株式會(huì)社制,產(chǎn)品名稱 HAS-10，固體成分濃度10質(zhì)量％) lg、乙醇96g，配制涂布液D。
<涂布液E>
在200mL的玻璃制容器中加入ZnS =Mn微粒的水分散液(平均一次粒徑4nm、固體成分濃度2質(zhì)量％、Mn摻雜量相對(duì)于ZnS為8摩爾％，分散劑巰基丙酸)35g、硅酸鹽水解液(可兒康株式會(huì)社制，產(chǎn)品名稱=HAS-IO、固體成分濃度10質(zhì)量％)3g、乙醇62g，配制涂布液E。
<涂布液F〉
在200mL的玻璃制容器中加入SiO2被覆ZnO微粒的乙醇分散液(平均一次粒徑 5nm,固體成分濃度4質(zhì)量％, SiO2厚度lnm) 22. 5g、娃酸鹽水解液(可兒康株式會(huì)社制,產(chǎn)品名稱HAS-10、固體成分濃度10質(zhì)量％) lg、乙醇76. 5g，配制涂布液F。
<涂布液G>
在200mL的玻璃制容器中加入ZnSe =Mn微粒的甲苯分散液(平均一次粒徑3nm、 固體成分濃度2質(zhì)量％、Mn摻雜量5摩爾％，分散劑油胺)35g、全氫聚硅氮烷溶液(AZ材料株式會(huì)社(AZ r >) 7 H文社)制，產(chǎn)品名稱7々7 S力NP110，固體成分濃度20質(zhì)量％) I. 5g、甲苯63. 5g，配制涂布液G。
<涂布液H〉
在200mL的玻璃制容器中加入ZnS被覆ZnSe微粒的甲苯分散液(平均一次粒徑 3nm、固體成分濃度2質(zhì)量％、ZnS厚度lnm) 22. 5g、全氫聚硅氮烷溶液(AZ材料株式會(huì)社制，產(chǎn)品名稱7 ” * NP110，固體成分濃度20質(zhì)量％)0. 5g、甲苯77g，配制涂布液H。
[防反射膜用涂布液和光學(xué)功能膜(層)用涂布液的配制]
<涂布液I〉
在200mL的玻璃制容器中加入中空SiO2微粒的水分散液(平均一次粒徑30nm，固體成分濃度20質(zhì)量％，SiO2厚度5nm，折射率1. 25) 3. 5g、硅酸鹽水解液(可兒康株式會(huì)社制，產(chǎn)品名稱=HAS-IO、固體成分濃度10質(zhì)量％) 3g、乙醇93. 5g，配制涂布液I。
<涂布液J>
在200mL的玻璃制容器中加入涂布液A 50g、涂布液I 50g，配制涂布液J。
〈涂布液K〉
在200mL的玻璃制容器中加入涂布液C 50g、涂布液I 50g，配制涂布液K。
<涂布液L>
在200mL的玻璃制容器中加入含有YVO4 = Eu (Eu摻雜量相對(duì)于YVO4為10摩爾％) 的中空SiO2微粒的水分散液(平均一次粒徑30nm，固體成分濃度20質(zhì)量％，殼厚度5nm， 折射率1. 28) 3. 5g、硅酸鹽水解液(可兒康株式會(huì)社制，產(chǎn)品名稱HAS-10，固體成分濃度 10質(zhì)量%) 3g、乙醇93. 5g，配制涂布液L0
[例I]
將涂布液A涂布在氧化硒清洗過(guò)的高透射浮法玻璃(鈉鈣玻璃)基板 (IOOmmX 100mm、厚度4臟、對(duì)波長(zhǎng)300 400nm的光的平均透射率75· 49%、按照上述(4) 測(cè)得的平均反射率4. 15%、按照上述(3)測(cè)得的膜折射率I. 52)的非錫面上，以500rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在200°C下燒成涂膜10分鐘，重復(fù)上述步驟10次，由此形成厚度 IOOOnm的將第一波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(以下稱為 “第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜”)。接著，將涂布液I涂布在第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜上，以500rpm的轉(zhuǎn)速旋涂 60秒均勻化后，在650°C下將涂膜燒成10分鐘，由此形成厚度IOOnm的防反射膜。在得到的帶涂膜的透光性基體的錫面?zhèn)刃纬煞蔷Ч杼?yáng)能電池(表I中將非晶硅太陽(yáng)能電池記為 a-Si)，進(jìn)行太陽(yáng)能電池的性能評(píng)價(jià)。膜的物性和太陽(yáng)能電池性能示于表I。
上述的玻璃基板的非錫面是指在通過(guò)浮法玻璃板制造法制造的浮法玻璃板中不在該玻璃板形成工序中與錫槽內(nèi)的熔融錫表面接觸的面(即，在玻璃板的形成工序中當(dāng)玻璃帶流入錫槽內(nèi)時(shí)，玻璃帶不與錫槽內(nèi)的熔融錫接觸的玻璃帶的上表面?zhèn)鹊哪且幻?。
[例2]
將涂布液D涂布在氧化硒清洗過(guò)的高透射玻璃(鈉鈣玻璃)基板(IOOmmX 100mm、 厚度3. 5mm、對(duì)波長(zhǎng)300 400nm的光的平均透射率76. 44%、按照上述(4)測(cè)得的平均反射率4. 16%、按照上述(3)測(cè)得的膜折射率1. 52)的非壓花面上，以500rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在200°C下燒成涂膜10分鐘，重復(fù)上述步驟4次，由此形成厚度400nm的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜。接著，將涂布液I涂布在第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜上，以450rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在650°C下將涂膜燒成10分鐘，由此形成厚度120nm的防反射膜。
然后，將涂布液G涂布于在非壓花面上形成有防反射層和第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的壓花板高透射玻璃基板的壓花面上，以1500rmp的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在200°C下對(duì)涂膜燒成10分鐘，由此得到厚度IOOnm的將第二波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜(以下稱為“第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜”)。在得到的帶涂膜的透光性基體的壓花面?zhèn)刃纬啥嗑Ч杼?yáng)能電池(表I中將多晶硅太陽(yáng)能電池記為c-Si)，進(jìn)行太陽(yáng)能電池的性能評(píng)價(jià)。膜的物性和太陽(yáng)能電池性能示于表I。
在所述例2 9、11中使用的壓花板高透射玻璃基板是指，由壓花板玻璃制造法制造的玻璃板，在玻璃板的單面上形成微小凹凸(凹直徑750 μ m、凹深160 μ m、間距I. 4mm的半球形)的壓花板玻璃，玻璃基板的壓花面是指形成了上述凹凸的面，另外玻璃基板的非壓花面是指沒(méi)有形成上述凹凸的面。
[例3]
將涂布液E涂布在氧化硒清洗過(guò)的與上述例2中使用的同樣的壓花板高透射玻璃基板(IOOmmX 100mm、厚度3. 5mm)的非壓花面上，以500rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后,在 200°C下燒成涂膜10分鐘，重復(fù)上述步驟5次，由此形成厚度500nm的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜。接著，將涂布液I涂布在第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜上，以450rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在650°C下將涂膜燒成10分鐘，由此形成厚度120nm的防反射膜。在得到的帶涂膜的透光性基體的壓花面?zhèn)日迟N多晶硅太陽(yáng)能電池、進(jìn)行太陽(yáng)能電池的性能評(píng)價(jià)。膜的物性和太陽(yáng)能電池性能不于表I。
[例4]
用乙醇將硅酸鹽水解液(可兒康株式會(huì)社制，產(chǎn)品名稱HAS-10、固體成分濃度 10質(zhì)量％)稀釋5倍得到涂布液，用氧化鈰清洗該涂布液，然后將其涂布在與上述例2中使用的玻璃基板同樣的壓花板高透射玻璃基板(IOOmmX 100mm、厚度3. 5mm)的非壓花面上， 以500rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在200°C下將涂膜燒成10分鐘，由此形成厚度IOOnm 的防反射膜。接著，將涂布液K涂布在防反射膜上，以450rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后， 在650°C下將涂膜燒成10分鐘，由此形成厚度120nm的光學(xué)功能膜。在得到的帶涂膜的透光性基體的壓花面?zhèn)日迟N多晶硅太陽(yáng)能電池、進(jìn)行太陽(yáng)能電池的性能評(píng)價(jià)。膜的物性和太陽(yáng)能電池性能示于表I。
[例5]
將涂布液L涂布在氧化鈰清洗過(guò)的與上述例2中使用的玻璃基板同樣的壓花板高透射玻璃基板(IOOmmX 100mm、厚度3. 5mm)的非壓花面上，以450rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在650°C下將涂膜燒成10分鐘，由此形成厚度120nm的光學(xué)功能層。接著，將涂布液 F涂布于在非壓花面上形成有光學(xué)功能層的壓花板高透射玻璃基板的壓花面上，以700rpm 的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，通過(guò)自然干燥，形成厚300nm的第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜。在得到的帶涂膜的透光性基體的壓花面?zhèn)日迟N多晶硅太陽(yáng)能電池、進(jìn)行太陽(yáng)能電池的性能評(píng)價(jià)。膜的物性和太陽(yáng)能電池性能示于表I。
[例6]
將涂布液J涂布在氧化鈰清洗過(guò)的與上述例2中使用的玻璃基板同樣的壓花板高透射玻璃基板(IOOmmX 100mm、厚度3. 5mm)的非壓花面上，以450rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在650°C下將涂膜燒成10分鐘，由此形成厚度120nm的光學(xué)功能層。接著，將涂布液 G涂布于在非壓花面上形成有光學(xué)功能層的壓花板高透射玻璃基板的壓花面上，以600rpm 的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，通過(guò)自然干燥，形成厚400nm的第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜。在得到的帶涂膜的透光性基體的壓花面?zhèn)日迟N多晶硅太陽(yáng)能電池、進(jìn)行太陽(yáng)能電池的性能評(píng)價(jià)。膜的物性和太陽(yáng)能電池性能示于表I。
[例7]
將涂布液E涂布在氧化鈰清洗過(guò)的與上述例2中使用的玻璃基板同樣的壓花板高透射玻璃基板(IOOmmX 100mm、厚度3. 5mm)的非壓花面上，以500rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在200°C下燒成涂膜10分鐘，重復(fù)上述步驟5次，由此形成厚度500nm的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜。接著，將涂布液K涂布在第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜上，以400rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后， 在650°C下燒成10分鐘，由此形成厚度140nm的具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的防反射膜，即光學(xué)功能層。接著，將涂布液H涂布于在壓花面上形成有第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層和光學(xué)功能層的壓花板高透射玻璃基板的壓花面上，以IOOOrpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在200°C下降涂膜燒成 10分鐘，由此形成厚200nm的第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜。在得到的帶涂膜的透光性基體的壓花面?zhèn)日迟NCIGS化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池、進(jìn)行太陽(yáng)能電池的性能評(píng)價(jià)。膜的物性和太陽(yáng)能電池性能示于表I。
[例8]
將涂布液I涂布在氧化鈰清洗過(guò)的與上述例2中使用的玻璃基板同樣的壓花板高透射玻璃基板(IOOmmX 100mm、厚度3. 5mm)的非壓花面上，以420rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在200°C下將涂膜燒成10分鐘，由此形成厚度120nm的防反射膜。接著，將涂布液 B涂布于在非壓花面上形成有防反射膜的壓花板高透射玻璃基板的壓花面上，以200rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在650°C下將涂膜燒成10分鐘，由此形成厚IOOOnm的第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜。在得到的帶涂膜的透光性基體的壓花面?zhèn)日迟N多晶硅太陽(yáng)能電池、進(jìn)行太陽(yáng)能電池的性能評(píng)價(jià)。膜的物性和太陽(yáng)能電池性能示于表I。
[例9]
將涂布液A涂布在氧化鈰清洗過(guò)的與上述例2中使用的玻璃基板同樣的壓花板高透射玻璃基板(IOOmmX 100mm、厚度3. 5mm)的非壓花面上，以500rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在200°C下燒成涂膜10分鐘，重復(fù)上述步驟10次，由此形成厚度IOOOnm的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜。在得到的帶涂膜的透光性基體的壓花面?zhèn)日迟N多晶硅太陽(yáng)能電池、進(jìn)行太陽(yáng)能電池的性能評(píng)價(jià)。膜的物性和太陽(yáng)能電池性能示于表2。
[例10]
將涂布液H涂布在氧化鈰清洗過(guò)的與上述例I中使用的玻璃基板同樣的高透射浮法玻璃基板(IOOmmX 100mm、厚度4mm)的非錫面上，以500rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后， 在200°C下燒成涂膜10分鐘，重復(fù)上述步驟5次，由此形成厚度500nm的第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜。 在得到的帶涂膜的透光性基體的非錫面?zhèn)刃纬煞蔷Ч杼?yáng)能電池、進(jìn)行太陽(yáng)能電池的性能評(píng)價(jià)。膜的物性和太陽(yáng)能電池性能示于表2。
[例11]
將涂布液I涂布在氧化鈰清洗過(guò)的與上述例2中使用的玻璃基板同樣的壓花板高透射玻璃基板(IOOmmX 100mm、厚度3. 5mm)的非壓花面上，以450rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在200°C下將涂膜燒成10分鐘，由此形成厚度120nm的防反射膜。接著，將涂布液A 涂布在防反射膜上，以500rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒均勻化后，在200°C下將涂膜燒成10分鐘， 重復(fù)上述步驟5次，由此形成厚度500nm的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜。在得到的帶涂膜的透光性基體的壓花面?zhèn)日迟N多晶硅太陽(yáng)能電池、進(jìn)行太陽(yáng)能電池的性能評(píng)價(jià)。膜的物性和太陽(yáng)能電池性能示于表2。
[表 I]
權(quán)利要求
1.一種透光性層疊體，是設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)鹊耐腹庑詫盈B體，其特征在于，從上述光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)绕鹨佬蚓邆浔Ｗo(hù)上述光電轉(zhuǎn)換層的透光性基體；具有將在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光，亦即至少含有對(duì)上述透光性基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光，轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜；以及降低受光光線的反射的防反射膜。
2.如權(quán)利要求I所述的透光性層疊體，其特征在于，在上述透光性基體的上述光電轉(zhuǎn)換層側(cè)還具有基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜，所述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜具有將透過(guò)上述透光性基體的在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能。
3.如權(quán)利要求2所述的透光性層疊體，其特征在于，上述基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的光在長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)比上述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的光在長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)短。
4.如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，上述基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜和/或上述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率在I. 2 2. O的范圍內(nèi)。
5.一種透光性層疊體，是設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)鹊耐腹庑詫盈B體，其特征在于，從上述光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)绕鹨佬蚓邆渚哂袑⑼高^(guò)下述透光性基體的在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能、且對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率為I. 2 2. O的基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜；保護(hù)上述光電轉(zhuǎn)換層的透光性基體；以及防止受光光線的反射的防反射膜。
6.如權(quán)利要求5所述的透光性層疊體，其特征在于，上述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜含有對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率為I. 2 I. 7的基質(zhì)材料和具有上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
7.如權(quán)利要求6所述的透光性層疊體，其特征在于，上述基質(zhì)材料的含量相對(duì)于構(gòu)成上述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜的成分的總固體成分量為I 50質(zhì)量％。
8.如權(quán)利要求I 7中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，上述防反射膜具有將在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光，亦即至少含有對(duì)上述透光性基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光，轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力。
9.如權(quán)利要求I 8中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，上述基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜和/或上述防反射膜對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率在I. I I. 5的范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求I 9中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，上述防反射膜為多孔質(zhì)膜。
11.如權(quán)利要求I 10中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，上述基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜和/或上述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜是含有具備與各波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的多種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料且含有由該膜的受光面?zhèn)葘?duì)光吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)短的光進(jìn)行轉(zhuǎn)換的材料的單層膜。
12.如權(quán)利要求I 10中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，上述基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜和/或上述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜由多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層構(gòu)成，是在該膜的受光面?zhèn)染哂形展馕臻L(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)短的光的層的多層膜。
13.如權(quán)利要求I 12中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，上述基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜和/或上述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜含有平均一次粒徑O. 5 300nm的無(wú)機(jī)微粒作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
14.一種透光性層疊體，是設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)鹊耐腹庑詫盈B體，其特征在于，從上述光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)绕鹨佬蚓邆浔Ｗo(hù)上述光電轉(zhuǎn)換層的透光性基體；以及具有將在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光，亦即至少含有對(duì)上述透光性基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光，轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力和降低受光光線的反射的防反射能力的光學(xué)功能膜。
15.如權(quán)利要求14所述的透光性層疊體，其特征在于，上述光學(xué)功能膜含有具有上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，上述光學(xué)功能膜含有對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光的平均折射率在I. I 1.8的范圍內(nèi)的中空粒子。
16.如權(quán)利要求14或15所述的透光性層疊體，其特征在于，在上述透光性基體的上述光電轉(zhuǎn)換層側(cè)還具有基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜，所述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜具有將透過(guò)上述透光性基體的在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能。
17.如權(quán)利要求16所述的透光性層疊體，其特征在于，上述光學(xué)功能膜進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的光在長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)比上述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的光在長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)短。
18.如權(quán)利要求14 17中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，上述光學(xué)功能膜對(duì)波長(zhǎng)300 IOOOnm的光在膜的厚度方向上的平均折射率在I. I I. 5的范圍內(nèi)。
19.如權(quán)利要求14 18中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，上述光學(xué)功能膜為多孔質(zhì)膜。
20.如權(quán)利要求14 19中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，上述光學(xué)功能膜和/或上述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜是含有具備與各波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的多種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料且含有由該膜的受光面?zhèn)葘?duì)光吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)短的光進(jìn)行轉(zhuǎn)換的材料的單層膜。
21.如權(quán)利要求14 19中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，上述光學(xué)功能膜和/或上述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜由多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層構(gòu)成，是在該膜的受光面?zhèn)染哂形展馕臻L(zhǎng)波長(zhǎng)端的波長(zhǎng)短的光的層的多層膜。
22.如權(quán)利要求14 21中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，上述光學(xué)功能膜和/或上述基體背面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜含有平均一次粒徑O. 5 300nm的無(wú)機(jī)微粒作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
23.如權(quán)利要求I 22中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，從上述透光性基體的受光面?zhèn)鹊椒鞘芄饷鎮(zhèn)鹊膶?duì)300 400nm的光的平均透射率為75%以上。
24.如權(quán)利要求I 23中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光在受光面的平均反射率為2%以下。
25.如權(quán)利要求I 24中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體，其特征在于，在上述光電轉(zhuǎn)換層的光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光從受光面?zhèn)鹊椒鞘芄饷鎮(zhèn)鹊钠骄干渎蕿?0%以上。
26.—種太陽(yáng)能電池的受光面?zhèn)鹊谋Ｗo(hù)罩,其特征在于，由權(quán)利要求I 25中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體構(gòu)成。
27.—種太陽(yáng)能電池模塊,其特征在于,具有權(quán)利要求I 25中任一項(xiàng)所述的透光性層疊體作為太陽(yáng)能電池的受光面?zhèn)鹊谋Ｗo(hù)罩。
全文摘要
本發(fā)明提供使太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率充分提高的透光性基板或太陽(yáng)能電池模塊。一種透光性層疊體，是設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)鹊耐腹庑詫盈B體，其特征在于，從光電轉(zhuǎn)換層的受光面?zhèn)绕鹨佬蚓邆浔Ｗo(hù)光電轉(zhuǎn)換層的透光性基體；具有將光電轉(zhuǎn)換效率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光，亦即至少含有對(duì)透光性基體的透射率低的波長(zhǎng)區(qū)域的光，轉(zhuǎn)換成光電轉(zhuǎn)換效率高的波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的基體正面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換膜；以及降低受光光線的反射的防反射膜。
文檔編號(hào)H01L31/04GK102939663SQ201180028840
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者河合洋平, 米田貴重 申請(qǐng)人:旭硝子株式會(huì)社