形成膜的材料的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2011年12月1日、申請?zhí)枮?01180066623. 3、發(fā)明名稱為"形 成膜的材料"的專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及用于太陽能電池的形成膜的材料，詳細地說涉及被覆于太陽能電池的 透明電極的表面上，作為聚光膜有效地利用的形成膜的材料。
【背景技術(shù)】
[0003] 近年來，與太陽光發(fā)電有關(guān)的技術(shù)顯著地發(fā)展，各種太陽能電池作為商品流通。 "將來自太陽的光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?的太陽光發(fā)電具有：⑴能源龐大且不會枯竭，⑵為潔凈 的能源，發(fā)電時不排出二氧化碳，（3)可以自給電力等優(yōu)點，為不僅能夠在室外利用而且還 能夠在太空利用的技術(shù)。作為太陽能電池的種類，大致區(qū)分為在材料中使用硅半導體的種 類（結(jié)晶系和無定形（非結(jié)晶系））和在材料中使用化合物半導體的種類，如果連開發(fā)中的 種類也包含在內(nèi)則會更多。
[0004] 然而目前，對于太陽能電池而言，與高制造成本相比，發(fā)電量非常小，如果與以往 的發(fā)電系統(tǒng)相比，則費用對效果非常低。此外太陽能電池，隨著長時間的使用，觀察到由太 陽光、水蒸氣引起的密封材的黃變、剝離、反白等劣化現(xiàn)象。因此現(xiàn)在，作為太陽能電池所要 求的特性，在長壽命化的同時最大輸出的提高變得重要。
[0005] 作為現(xiàn)在所提出的太陽能電池的長壽命化的方法之一，謀求通過在密封材中添加 紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、和抗氧化劑等來抑制劣化的對策。
[0006] 此外，在最大輸出的提高時，大多使用根據(jù)入射光強度的變化，將動作點維持至最 佳而獲得最大輸出的最大功率點跟蹤控制（MPPT)(非專利文獻1)。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :日本特開2010 - 31232號公報
[0010] 專利文獻2 :日本特開2001 - 119047號公報
[0011] 非專利文獻
[0012] 非專利文獻1 :伊奈信彥他，"PVシ只亍Λ ? MPPT制御特性①調(diào)整C A §出力平準 化""，電氣學會論文志 Β, 124, No. 3, PP. 455 - 461 (2004)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明所要解決的課題
[0014] 上述MPPT控制系統(tǒng)，在導入至以家庭用等小規(guī)模且獨立的電力系統(tǒng)的太陽光發(fā) 電系統(tǒng)的情況下，與入射光強度的變化伴隨的太陽光發(fā)電系統(tǒng)的輸出電力變化可能會對電 力系統(tǒng)的頻率帶來不良影響，在這方面有不利。期望即使不使用MPPT控制系統(tǒng)也可以使最 大輸出提高的其它方法。
[0015] 本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供即使不使用例如以往的MPPT 控制系統(tǒng)，也可以有助于提高太陽能電池的最大輸出的用于太陽能電池的新材料。
[0016] 用于解決課題的方法
[0017] 本發(fā)明人等為了實現(xiàn)上述目的而反復深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在太陽能電池單 元的透明電極上，形成高折射率且高透明性的固化膜作為聚光膜，從而可以制造使最大輸 出提高了的太陽能電池，從而完成本發(fā)明。
[0018] 即，本發(fā)明中，作為第1觀點，涉及一種形成膜的材料，是形成太陽能電池的透明 電極上的聚光膜的材料，其在633nm的波長下具有1. 5~2. 0的折射率，且相對于400nm的 波長的光具有95%以上的透射率，并包含具有芳香族基的有機系高分子化合物（A)。
[0019] 作為第2觀點，涉及第1觀點所述的形成膜的材料，上述有機系高分子化合物（A) 為具有三嗪骨架或芴骨架的高分子化合物。
[0020] 作為第3觀點，涉及第2觀點所述的形成膜的材料，上述有機系高分子化合物（A) 為具有三嗪骨架的高分子化合物，并且為將具有被羥基甲基和/或烷氧基甲基取代了的至 少2個氮原子的三嗪化合物作為單體而聚合成的、重均分子量為至少5, 000的高分子，并且 為該三嗪骨架彼此介由N - CH2+ N基或N - CH 2- 0 - CH 2- N基而被結(jié)合，在高分子末 端具有羥基甲基、和/或烷氧基甲基、和/或酯部位的化合物。
[0021] 作為第4觀點，涉及第3觀點所述的形成膜的材料，上述三嗪化合物為選自三聚氰 胺化合物和苯胍胺化合物中的化合物。
[0022] 作為第5觀點，涉及第4觀點所述的形成膜的材料，還含有具有被羥基甲基和/或 烷氧基甲基取代了的至少2個氮原子的三嗪化合物、或具有被羥基甲基和/或烷氧基甲基 取代了的至少2個氮原子的脲化合物作為（B)成分。
[0023] 作為第6觀點，涉及第5觀點所述的形成膜的材料，相對于上述有機系高分子化合 物（A) 100質(zhì)量份，含有上述⑶成分10~100質(zhì)量份。
[0024] 作為第7觀點，涉及第2觀點所述的形成膜的材料，上述有機系高分子化合物（A) 為具有芴骨架的化合物，并且該化合物為具有芳香族cardo結(jié)構(gòu)的、重均分子量為至少 5, 000的高分子，為該芳香族cardo結(jié)構(gòu)彼此介由包含醚鍵和硫醚鍵的結(jié)構(gòu)而結(jié)合的化合 物。
[0025] 作為第8觀點，涉及第7觀點所述的形成膜的材料，上述有機系高分子化合物（A) 為具有至少4個以上苯環(huán)的化合物。
[0026] 作為第9觀點，涉及第8觀點所述的形成膜的材料，上述有機系高分子化合物（A) 為除了上述芳香族cardo結(jié)構(gòu)以外，還具有下述式（1)所示的結(jié)構(gòu)的化合物。
[0027]
[0028] (式中，R1~R 各自獨立地表示氫原子、碳原子數(shù)1~10的烷基、碳原子數(shù)1~ 10的鹵代烷基、碳原子數(shù)1~10的烷氧基、鹵原子、硝基、甲酰基、氰基、氨基、羧基、膦?；?、 磺?；⒖梢员籛8取代的苯基、可以被W 8取代的萘基、可以被W8取代的噻吩基或可以被W 8取代的呋喃基，其中，R1~R5中的1個基團與R6~R w中的1個基團合在一起，表示一 S - 基，
[0029] W8表示碳原子數(shù)1~10的烷基、碳原子數(shù)1~10的鹵代烷基、碳原子數(shù)1~10 的烷氧基、羥基、鹵原子、硝基、甲酰基、氰基、羧基、膦?；蚧酋；?。）
[0030] 作為第10觀點，涉及第9觀點所述的形成膜的材料，還含有被封閉異氰酸酯基取 代了的化合物作為（C)成分。
[0031] 作為第11觀點，涉及第10觀點所述的形成膜的材料，相對于上述有機系高分子化 合物（A) 100質(zhì)量份，含有上述化合物（C) 10~100質(zhì)量份。
[0032] 作為第12觀點，涉及第6觀點所述的形成膜的材料，相對于上述有機系高分子化 合物（A) 100質(zhì)量份，還以小于10質(zhì)量份的比例含有⑶密合材。
[0033] 作為第13觀點，涉及第12觀點所述的形成膜的材料，上述（D)密合材為下述式 (2)所示的化合物。
[0034]
[0035] (式中，Rn~R14各自獨立地表示碳原子數(shù)1~10的烷基、碳原子數(shù)1~10的鹵代 烷基、碳原子數(shù)1~10的烷氧基、齒原子、硝基、甲酰基、氰基、氨基、羧基、膦?；?、磺?；?、 羥基、乙烯基、烯丙基、硫醇基、縮水甘油基、可以被W8取代的苯基、可以被W8取代的萘基、可 以被W8取代的噻吩基或可以被W 8取代的呋喃基，
[0036] W8表示碳原子數(shù)1~10的烷基、碳原子數(shù)1~10的鹵代烷基、碳原子數(shù)1~10 的烷氧基、羥基、乙烯基、稀丙基、硫醇基、縮水甘油基、齒原子、硝基、甲醜基、氛基、駿基、勝 ?；蚧酋；?，
[0037] z表示單鍵、可以被W9取代的碳原子數(shù)1~10的亞烷基、一 C(O)O -、一 C(O) NH-、一0-、一S-、一 S (0)2-或一C(O)―，而且
[0038] W9表示碳原子數(shù)1~10的烷基、碳原子數(shù)1~10的鹵代烷基或碳原子數(shù)1~10 的烷氧基。）
[0039] 作為第14觀點，涉及第13觀點所述的形成膜的材料，上述式（2)所示的化合物 中，R11~R 13為碳原子數(shù)1~10的烷氧基，R 14為氨基。
[0040] 作為第15觀點，涉及第1觀點~第14觀點中的任一項所述的形成膜的材料，還含 有溶劑（E)而處于清漆的形態(tài)。
[0041] 作為第16觀點，涉及一種太陽能電池，其是將由第1觀點~第15觀點中的任一項 所述的形成膜的材料制作的固化膜被覆在透明電極的表面上而成的。
[0042] 發(fā)明的效果
[0043] 本發(fā)明的形成膜的材料僅通過涂布在太陽能電池單元的透明電極上使其固化，就 可以形成透明且高折射率的固化膜。
[0044] 而且將由本發(fā)明的形成膜的材料制作的固化膜被覆在透明電極的表面上而成的 太陽能電池可以使其最大輸出提高。
【具體實施方式】
[0045] 本發(fā)明涉及一種形成膜的材料，是形成太陽能電池的透明電極上的聚光膜的材 料，其在633nm的波長下具有1. 5~2. 0的折射率，且相對于400nm的波長的光具有95%以 上的透射率，并包含具有芳香族基的有機系高分子化合物（A)。
[0046] 在本發(fā)明中，作為上述有機系高分子化合物（A)，使用具有三嗪骨架或芴骨架的高 分子化合物。
[0047] <有機系高分子化合物（A):具有三嗪骨架的高分子化合物>
[0048] 本發(fā)明中使用的所謂具有三嗪骨架的高分子化合物，為將具有被羥基甲基和/或 烷氧基甲基取代了的至少2個氮原子的三嗪化合物作為單體而聚合成的、重均分子量為至 少5, 000的高分子化合物。而且為該三嗪骨架彼此介由N - CH2- N基或N - CH 2- 0 - 012- 0 - N基而被結(jié)合，在高分子末端具有羥基甲基、和/或烷氧基甲基、和/或酯部位的 化合物。
[0049] 作為成為構(gòu)成上述高分子化合物的單體的、具有至少2個氮原子的三嗪化合物的 例子，可舉出具有被羥基甲基或烷氧基甲基或這兩者取代了的氮原子的三聚氰胺化合物、 和具有被羥基甲基羥基甲基或烷氧基甲基或這兩者取代了的氮原子的苯胍胺化合物。
[0050] 上述具有被羥基甲基取代了的氮原子的三聚氰胺化合物和苯胍胺化合物例如通 過在沸水中使三聚氰胺/苯胍胺與福爾馬林進行反應，進行羥基甲基化來獲得。而且具有 被烷氧基甲基取代了的氮原子的三聚氰胺化合物和苯胍胺化合物通過使先前被羥基甲基 取代了的三聚氰胺/苯胍胺化合物與甲醇、乙醇、異丙醇、正己醇等醇進行反應來獲得。
[0051] 這些被羥基甲基和/或烷氧基甲基取代了的三聚氰胺化合物和苯胍胺化合物能 夠作為市售品而獲得。作為上述三聚氰胺化合物的例子，可舉出日本寸47夕0夂只 卜y -久、（株）制寸彳力1^ 300、日本寸彳亍y夕彳y