发光结构体及太阳光发电系统的制作方法

本发明涉及在窗户中用于太阳光发电等的发光结构体、以及太阳光发电系统。

背景技术：

在大厦等比较高层的建筑物的情况下，由于不易确保可以设置太阳光面板的空间，创造能量不充分，因此在窗户设置太阳能电池被实用化。具体而言，已知在夹层玻璃的中间层、多层玻璃的玻璃与玻璃之间设置有太阳能电池组件的情况。然而，太阳能电池组件一般缺乏透明性，往往阻挡视野。此外，虽然透明性高的有机太阳能电池也被实用，但具有耐久性低这样的课题。

为了解决那样的课题，研究了在窗框等窗户的周边部设置发电电池。例如，开发了使玻璃等透明构件含有将紫外线、可见光线或红外线波长转换成近红外线的波长转换材料，使通过波长转换材料进行了波长转换的光在透明构件内部反射而聚光于玻璃侧面进行发电的太阳放射能转换装置(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2015/047084号

技术实现要素：

发明所要解决的课题

然而，对于专利文献1所公开的太阳放射能转换装置，波长转换为近红外线的光不会充分地聚光于发电电池，发电效率不充分。

本发明是鉴于以上情况而提出的，本发明的课题是提供能够使从片状结构体的一个面入射、在其内部转换为近红外线等高波长光的光高效率地入射到设置在片状结构体的侧面外侧的发电用电池等的发光结构体。

用于解决课题的方法

本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过使片状结构体的最大发光波长为规定波长以上，同时在片状结构体的侧面设置防光反射材，可以解决上述课题，从而完成了以下的本发明。

即，本发明提供以下的[1]～[12]。

[1]一种发光结构体，其具备：

片状结构体，上述片状结构体吸收激发光进行波长转换而发光，并且其最大发光波长为400nm以上；以及

防光反射材，上述防光反射材设置在上述片状结构体的侧面。

[2]根据上述[1]所述的发光结构体，上述片状结构体具有1个以上层，并且至少1层为选自无机玻璃板和树脂板中的任意基板，上述基板发光，或基板以外的层发光。

[3]根据上述[1]所述的发光结构体，上述片状结构体具备：基板，上述基板为无机玻璃和树脂板中的任意者；以及片状构件，上述片状构件设置在上述基板的至少一面侧，吸收激发光进行波长转换而发光，并且其最大发光波长为400nm以上。

[4]根据上述[3]所述的发光结构体，上述片状构件是含有树脂，且在上述树脂中分散了上述波长转换材料的发光层。

[5]根据上述[3]所述的发光结构体，上述片状构件由形成于上述基板的表面的皮膜构成，或是在基材膜的至少一个表面形成皮膜而成的片状构件，上述皮膜具有波长转换材料。

[6]根据上述[3]～[5]中任一项所述的发光结构体，上述片状结构体具备2片基板，上述片状构件配置在2片基板之间。

[7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的发光结构体，上述防光反射材的可见光线透射率为70％以上。

[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的发光结构体，上述片状结构体的最大发光波长为780～1300nm。

[9]根据上述[1]～[8]中任一项所述的发光结构体，上述片状结构体的最大激发波长为400nm以下。

[10]根据上述[1]～[9]中任一项所述的发光结构体，上述防光反射材具有蛾眼结构。

[11]根据上述[1]～[10]中任一项所述的发光结构体，上述片状结构体具备选自无机玻璃板和树脂板中的任意基板，上述防光反射材为折射率低于上述基板的折射率的防反射膜。

[12]一种太阳能电池系统，其具备：上述[1]～[11]中任一项所述的发光结构体；以及发电用电池，上述发电用电池在上述发光结构体的上述侧面，设置在上述防光反射材的外侧。

发明的效果

本发明中，提供能够使从片状结构体的一个面入射、在其内部转换为比较高波长光的光高效率地入射到设置在片状结构体的侧面外侧的发电用电池等的发光结构体。

附图说明

图1为显示本发明的太阳能电池系统的一个实施方式的示意性截面图。

图2为显示本发明的太阳能电池系统的一个实施方式的示意性截面图。

图3为显示本发明的发光结构体的一个实施方式的示意性截面图。

图4为显示本发明的发光结构体的一个实施方式的示意性截面图。

具体实施方式

以下，使用实施方式对本发明详细说明。

＜发光结构体＞

本发明的发光结构体具备：片状结构体，上述片状结构体吸收激发光进行波长转换而发光，并且其最大发光波长为400nm以上；以及防光反射材，上述防光反射材设置在片状结构体的侧面。

本发明的发光结构体是太阳光等光从片状结构体的一个面入射，将该入射的光的至少一部分通过片状结构体进行波长转换而发光的发光结构体。

本发明中，通过在片状结构体的侧面设置防光反射材，防止通过片状结构体发光、在片状结构体内部被反射同时被传导到侧面的光在侧面发生反射。因此，能够使片状结构体的侧面的反射损耗少，将通过片状结构体发光的光高效率地从发光结构体的侧面出射。

[片状结构体]

如上述那样，本发明中使用的片状结构体的最大发光波长成为400nm以上。如果最大发光波长小于400nm，则不能充分地发出长波长的光，在发电用电池中不能以高发电效率发电。片状结构体的最大发光波长优选为500nm以上，更优选为700nm以上，进一步优选为780nm以上。如果最大发光波长为700nm以上，则通过片状结构体发光的光变为近红外线的光，因此能够使发电用电池的发电效率更高。

片状结构体的最大发光波长的上限没有特别限定，为了可以通过一般的波长转换材料进行波长转换而发光，优选为1400nm以下，更优选为1300nm以下。

此外，片状结构体的最大激发波长优选为400nm以下。如果像这样在紫外光区域具有最大激发波长，则不会使可见光线透射率大幅降低，能够使片状结构体的发光效率高。此外，由于片状结构体的紫外线透射率降低，因此能够减少向建筑物、交通工具等室内的紫外线照射。从那样的观点考虑，最大激发波长更优选为390nm以下。最大激发波长的下限值没有特别限定，一般为200nm以上，优选为300nm以上。

本发明的片状结构体优选具有5％以上的可见光线透射率。如果使可见光线透射率为5％以上，则片状结构体透射一定量的光。由此，片状结构体使入射到一个面的太阳光等光的一部分透射，使其从另一个面出射，因此能够作为具有透明性的窗户而使用。

从提高片状结构体的透明性的观点考虑，可见光线透射率更优选为10％以上，进一步优选为20％以上。此外，可见光线透射率的上限没有特别限定，优选为92％以下，更优选为89％以下。另外，所谓可见光线透射率，是指400～780nm下的可见光线透射率的平均值。

本发明的片状结构体可以由单独1层构成，也可以具有2个以上的层，但优选为2层以上。此外，本发明的片状结构体优选至少1层为由无机玻璃板和树脂板中的任意者构成的基板。树脂板作为所谓的有机玻璃使用。在片状结构体中，基板可以为1片，也可以为2片以上。此外，在本发明中，可以是基板发光，也可以是基板以外的层发光。

在片状结构体中发光的层优选含有波长转换材料。作为波长转换材料，只要使用将短波长侧的光转换为高波长侧的光的材料，具体而言，转换为具有400nm以上的最大发光波长的光的材料即可。通过使在片状结构体中发光的层具有这样的波长转换材料，从而片状结构体可以具有上述的最大发光波长、最大激发波长。

作为波长转换材料，具体而言，可举出锡酸钡(basno3)、包含镱和铈的混合结晶、包含镨和镱的混合结晶、包含铋和镱的混合结晶、包含铕离子、铥离子等镧系元素离子的化合物等。作为包含镧系元素离子的化合物，优选为铕配位化合物等配位化合物。此外，作为锡酸钡，可以为掺杂了铁、锌等金属离子的锡酸钡。

作为波长转换材料，优选为将紫外光以最大发光波长成为近红外光的方式进行波长转换的材料，特别优选为锡酸钡。此外，波长转换材料优选使用粒子状的材料，其平均粒径为例如10～400nm，优选为10～200nm，更优选为10～100nm。平均粒径可以通过纳米粒子解析装置(堀场制作所社制，nanoparticasz-100)测定。波长转换材料的平均粒径按照以下步骤测定。首先，以浓度成为5重量％的方式将波长转换材料分散于甲醇，获得测定试样。使用纳米粒子解析装置(nanoparticasz-100)，测定上述测定试样的d50作为平均粒径。

在基板发光的情况下，可以使基板本身含有波长转换材料，吸收激发光进行波长转换而发光，并且其最大发光波长变为400nm以上。此时，波长转换材料优选分散于上述的无机玻璃板或树脂板。

波长转换材料相对于构成无机玻璃的无机材料100质量份、或构成树脂板的树脂100质量份，优选为0.01～3质量份，更优选为0.05～1.5质量份，进一步优选为0.1～1.0质量份。

通过使波长转换材料的含量为这些下限值以上，片状结构体能够使基板充分发光。此外，通过使波长转换材料的含量为这些上限值以下，可以防止可见光线透射率过度降低。

在片状结构体中，在基板发光的情况下，优选仅设置1片基板。通过使基板仅为1片，能够制成简易的结构的片状结构体。当然，在基板发光的情况下，可以在片状结构体设置多个基板，在该情况下，只要至少1片基板发光即可，但也可以2片以上的基板发光。

此外，在片状结构体中，基板以外的层发光的情况下，本说明书中，将该发光的层称为片状构件。片状构件含有波长转换材料，并且吸收激发光进行波长转换而发光，并且最大发光波长变为400nm以上。片状构件设置在基板的至少任一面侧。

作为片状构件的具体例，可举出含有树脂，且在该树脂中分散了波长转换材料的发光层。作为发光层中使用的树脂，优选为热塑性树脂。通过使用热塑性树脂，片状构件易于发挥作为粘接层的功能，易于使片状构件粘接于基板等。

在片状构件中，在使上述波长转换材料分散于树脂中的情况下，波长转换材料的含量相对于树脂100质量份，优选为0.01～3质量份，更优选为0.05～1.5质量份，进一步优选为0.1～1.0质量份。

通过使波长转换材料的含量为这些下限值以上，从而片状构件能够充分发光。此外，通过使波长转换材料的含量为这些上限值以下，可以防止可见光线透射率过度降低。

此外，片状构件可以为形成于基板的表面的皮膜。皮膜具有波长转换材料，可以通过将上述波长转换材料进行真空蒸镀、溅射、涂布等来形成。

进而，片状构件可以为在与基板分开设置的树脂膜等基材膜的一个表面形成皮膜而成的构件。皮膜具有波长转换材料，可以通过将上述波长转换材料进行真空蒸镀、溅射、涂布等而在基材膜上形成。在基材膜的一个表面形成皮膜而成的片状构件可以通过压接等而直接粘接于基板，也可以经由后述的中间膜等其它层而粘接于基板。此外，作为基材膜的树脂，只要使用聚酯等公知的树脂即可。基材膜的厚度为例如1mm以下，优选为10～400μm左右。

具有波长转换材料的皮膜可以仅由波长转换材料构成，但也可以除了波长转换材料等以外，还含有粘合剂成分等。

在本发明中，片状构件优选为含有树脂，且在树脂中分散了上述波长转换材料的发光层，或形成于基板的表面的皮膜。此外，片状构件在片状结构体中可以设置1层或2层以上，但优选仅设置1层。

此外，片状结构体优选具有2片基板。在片状结构体具有2片基板的情况下，优选在该2片基板之间配置发光层等片状构件。根据这样的结构，含有波长转换材料的片状构件成为被2片基板夹着的结构，因此可以有效地抑制片状构件的劣化。此外，更优选2片基板通过配置在它们之间的发光层而粘接。

进一步，在片状结构体具有2片基板的情况下，可以在其间具有空气层。即，片状结构体可以具有通过空气层而沿厚度方向分离的结构。在2片基板之间具有空气层的结构一般被称为多层玻璃，通过各基板的外周部被固定于窗框等框架，能够在基板之间设置空气层。在具有空气层的情况下，片状构件优选为形成于基板的表面的皮膜。

将具有2片基板的片状结构体的优选的实施方式示于图1、2中。如图1所示，片状结构体20优选具备2片基板(第1基板11和第2基板12)、和配置在其间且使波长转换材料分散在树脂中而成的发光层(片状构件)10a。发光层10a粘接第1基板11和第2基板12。

此外，如图2所示，片状结构体20优选在第1基板11与第2基板12之间设置空气层13，并且在一个基板(第2基板12)的与另一个基板(第1基板11)对置的表面形成具有波长转换材料的皮膜(片状构件)10b。

如上述那样，从片状结构体20的一个面入射太阳光等光。例如，在图1、2所示的片状结构体20中，可以从第1基板11的表面11a侧入射太阳光等光，也可以从第2基板12的表面11b侧入射太阳光等光。

然而，对于图2所示的片状结构体20，从使传导到侧面的光的量多的观点考虑，优选从表面11b侧入射太阳光等光。

此外，具有2片基板的片状结构体可以在2片基板之间设置中间膜。中间膜具有树脂，优选为热塑性树脂，为用于使2个基板粘接的层。

具体而言，在图2所示的结构中，可以代替空气层而设置中间膜。即，片状结构体可以在一个基板(第2基板)的表面形成具有波长转换材料的皮膜(片状构件)，一个基板的形成了皮膜的面与另一个基板(第1基板)经由中间膜而粘接。

此外，片状结构体可以具有在2个中间膜之间配置片状构件，将中间配置了该片状构件的2个中间膜进一步用2片基板夹入的结构。此时，片状构件可以为在基材膜的一个表面形成具有波长转换材料的皮膜而成的片状构件，也可以为在树脂中分散了波长转换材料的发光层。

在本发明中，在片状构件由在树脂中分散了上述波长转换材料的发光层构成的情况下，其厚度为例如3mm～50mm，优选为5～30mm。此外，具有波长转换材料的皮膜的厚度为例如1～50nm，优选为3～25nm。此外，上述空气层的厚度为例如2～30mm，优选为5～20mm。

进而，各中间膜的厚度为例如0.1～2.0mm，优选为0.2～1.0mm。

此外，在设置基板和发光层的情况下，优选基板的折射率高于发光层的折射率。在该情况下，基板的折射率与发光层的折射率之差优选为0.01以上，更优选为0.03以上，进一步优选为0.07以上。此外，折射率之差的上限没有特别限定，通常为0.5以下，优选为0.3以下。

从提高传导到片状结构体的侧面的光的量的观点考虑，发光层的折射率优选为1.30～1.80，更优选为1.40～1.60。此外，各基板的折射率优选为1.35～1.85，更优选为1.45～1.65。

此外，从将由波长转换材料发光的光更有效率地传导到片状结构体的侧面，提高发电效率的观点考虑，可以设置金属膜、热射线反射膜、红外线反射膜等反射层。如果将片状结构体的入射太阳光等光的面设为一个面，将其相反侧的面设为另一个面，则优选反射层与片状结构体中的发光的层相比，设置在另一面侧。

例如，在具有2片基板(第1基板和第2基板)，在该2片基板之间设置片状构件，并且从第1基板的表面侧入射太阳光等光的情况下，可以在第2基板的表面等设置反射层。此外，在仅设置1片基板的情况下，可以在基板的与入射太阳光等的面相反侧的面设置反射层。

如上述那样，作为中间膜或发光层所使用的树脂，优选为热塑性树脂。此外，作为中间膜、或发光层所使用的热塑性树脂，没有特别限定，可举出例如，聚乙烯醇缩醛树脂(polyvinylacetalresin)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、离聚物树脂、聚氨酯树脂、和热塑性弹性体等。通过使用这些树脂，易于确保中间膜或发光层对基板等的粘接性。在发光层和中间膜中热塑性树脂分别可以单独使用1种，也可以并用2种以上。此外，其中，在使发光层和中间膜分别含有增塑剂的情况下，从对玻璃发挥优异的粘接性的方面考虑，聚乙烯醇缩醛树脂是特别适合的。

(聚乙烯醇缩醛树脂)

聚乙烯醇缩醛树脂只要是将聚乙烯醇用醛进行缩醛化而获得的聚乙烯醇缩醛树脂，就没有特别限定，聚乙烯醇缩丁醛树脂是适合的。

上述聚乙烯醇缩醛树脂的缩醛化度的优选的下限为40摩尔％，优选的上限为85摩尔％，更优选的下限为60摩尔％，更优选的上限为75摩尔％。

上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基量的优选的下限为15摩尔％，优选的上限为35摩尔％。通过使羟基量为15摩尔％以上，从而与基板的粘接性，特别是基板为无机玻璃的情况下的粘接性易于变得良好，片状结构体的耐贯通性等也易于变得良好。此外，通过使羟基量为35摩尔％以下，从而防止片状结构体变得过硬。上述羟基量的更优选的下限为25摩尔％，更优选的上限为33摩尔％。

在使用聚乙烯醇缩丁醛树脂作为聚乙烯醇缩醛树脂的情况下也是同样，从同样的观点考虑，羟基量的优选的下限为15摩尔％，优选的上限为35摩尔％，更优选的下限为25摩尔％，更优选的上限为33摩尔％。

另外，上述缩醛化度和上述羟基量例如可以通过按照jisk6728“聚乙烯醇缩丁醛试验方法”的方法测定。

聚乙烯醇缩醛树脂可以通过将聚乙烯醇用醛进行缩醛化来调制。聚乙烯醇通常通过将聚乙酸乙烯酯皂化而获得，一般使用皂化度80～99.8摩尔％的聚乙烯醇。

聚乙烯醇缩醛树脂的聚合度的优选的下限为500，优选的上限为4000。通过使聚合度为500以上，从而片状结构体的耐贯通性变得良好。此外，通过使聚合度为4000以下，片状结构体的成型易于进行。聚合度的更优选的下限为1000，更优选的上限为3600。

上述醛没有特别限定，一般而言，适合使用碳原子数为1～10的醛。上述碳原子数为1～10的醛没有特别限定，可举出例如，正丁醛、异丁醛、正戊醛、2-乙基丁醛、正己醛、正辛醛、正壬醛、正癸醛、甲醛、乙醛、苯甲醛等。其中，优选为正丁醛、正己醛、正戊醛，更优选为正丁醛。这些醛可以单独使用，也可以并用2种以上。

(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂)

作为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，可以为非交联型的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，此外，也可以为高温交联型的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂。此外，作为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，也可以使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物、乙烯-乙酸乙烯酯的水解物等那样的乙烯-乙酸乙烯酯改性体树脂。

乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的按照jisk6730“乙烯/乙酸乙烯酯树脂试验方法”测定的乙酸乙烯酯含量优选为10～50质量％，更优选为20～40质量％。通过使乙酸乙烯酯含量为这些下限值以上，从而对基板等的粘接性、和片状结构体的耐贯通性易于变得良好。此外，通过使乙酸乙烯酯含量为这些上限值以下，从而发光层或中间膜的断裂强度变高，片状结构体的耐冲击性变得良好。

(离聚物树脂)

作为离聚物树脂，没有特别限定，可以使用各种离聚物树脂。具体而言，可举出乙烯系离聚物、苯乙烯系离聚物、全氟化碳系离聚物、遥爪离聚物(telechelicionomer)、聚氨酯离聚物等。其中，从片状结构体的机械强度、耐久性、透明性等变得良好方面、基板为无机玻璃的情况下与它们的粘接性优异方面考虑，优选为乙烯系离聚物。

作为乙烯系离聚物，乙烯/不饱和羧酸共聚物的离聚物由于透明性和强韧性优异，因此适合使用。乙烯/不饱和羧酸共聚物为至少具有来源于乙烯的结构单元和来源于不饱和羧酸的结构单元的共聚物，可以具有来源于其它单体的结构单元。

作为不饱和羧酸，可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸等，优选为丙烯酸、甲基丙烯酸。此外，作为其它单体，可举出丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、1-丁烯等。

作为乙烯/不饱和羧酸共聚物，如果将该共聚物所具有的全部结构单元设为100摩尔％，则优选具有来源于乙烯的结构单元75～99摩尔％，优选具有来源于不饱和羧酸的结构单元1～25摩尔％。

乙烯/不饱和羧酸共聚物的离聚物为通过将乙烯/不饱和羧酸共聚物所具有的羧基的至少一部分用金属离子进行中和或交联而获得的离聚物树脂，该羧基的中和度通常为1～90％，优选为5～85％。

作为离聚物树脂中的离子源，可举出锂、钠、钾、铷、铯等碱金属、镁、钙、锌等多价金属，优选为钠、锌。

作为离聚物树脂的制造方法，没有特别限定，能够通过以往公知的制造方法制造。例如在使用乙烯/不饱和羧酸共聚物的离聚物作为离聚物树脂的情况下，例如，将乙烯与不饱和羧酸在高温、高压下进行自由基共聚，制造乙烯/不饱和羧酸共聚物。而且，通过使该乙烯/不饱和羧酸共聚物、与包含上述离子源的金属化合物反应，可以制造乙烯/不饱和羧酸共聚物的离聚物。

(聚氨酯树脂)

作为聚氨酯树脂，可举出使异氰酸酯化合物与二醇化合物反应而获得的聚氨酯、通过使异氰酸酯化合物与二醇化合物、以及多胺等扩链剂反应而获得的聚氨酯等。此外，聚氨酯树脂可以含有硫原子。在该情况下，可以使上述二醇的一部分或全部从多硫醇和含硫多元醇中选择。聚氨酯树脂可以使其与树脂板的粘接性良好。因此，在基板的至少一片为树脂板的情况下适合使用。

(热塑性弹性体)

作为热塑性弹性体，可举出苯乙烯系热塑性弹性体、脂肪族聚烯烃。作为苯乙烯系热塑性弹性体，没有特别限定，可以使用公知的苯乙烯系热塑性弹性体。苯乙烯系热塑性弹性体一般具有成为硬链段的苯乙烯单体聚合物嵌段、和成为软链段的共轭二烯化合物聚合物嵌段或其氢化嵌段。作为苯乙烯系热塑性弹性体的具体例，可举出苯乙烯-异戊二烯二嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯/异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、以及其加氢体。

上述脂肪族聚烯烃可以为饱和脂肪族聚烯烃，也可以为不饱和脂肪族聚烯烃。上述脂肪族聚烯烃可以为以链状烯烃作为单体的聚烯烃，也可以为以环状烯烃作为单体的聚烯烃。从有效地提高中间膜的保存稳定性和隔音性的观点考虑，上述脂肪族聚烯烃优选为饱和脂肪族聚烯烃。

作为上述脂肪族聚烯烃的材料，可举出乙烯、丙烯、1-丁烯、反式-2-丁烯、顺式-2-丁烯、1-戊烯、反式-2-戊烯、顺式-2-戊烯、1-己烯、反式-2-己烯、顺式-2-己烯、反式-3-己烯、顺式-3-己烯、1-庚烯、反式-2-庚烯、顺式-2-庚烯、反式-3-庚烯、顺式-3-庚烯、1-辛烯、反式-2-辛烯、顺式-2-辛烯、反式-3-辛烯、顺式-3-辛烯、反式-4-辛烯、顺式-4-辛烯、1-壬烯、反式-2-壬烯、顺式-2-壬烯、反式-3-壬烯、顺式-3-壬烯、反式-4-壬烯、顺式-4-壬烯、1-癸烯、反式-2-癸烯、顺式-2-癸烯、反式-3-癸烯、顺式-3-癸烯、反式-4-癸烯、顺式-4-癸烯、反式-5-癸烯、顺式-5-癸烯、4-甲基-1-戊烯、和乙烯基环己烷等。

(增塑剂)

在发光层或中间膜含有热塑性树脂的情况下，可以使发光层或中间膜进一步含有增塑剂。通过使发光层或中间膜含有增塑剂，从而发光层或中间膜变得柔软，其结果，片状结构体变得柔软。进一步，也能够使与基板的粘接性高，特别是基板为无机玻璃的情况下，与基板的粘接性高。在使用聚乙烯醇缩醛树脂作为热塑性树脂的情况下，如果使该层含有增塑剂则是特别有效的。

上述增塑剂可举出例如，三甘醇二-2-乙基丁酸酯、三甘醇二-2-乙基己酸酯、三甘醇二辛酸酯、三甘醇二-正辛酸酯、三甘醇二-正庚酸酯、四甘醇二-正庚酸酯、四甘醇二-2-乙基己酸酯、癸二酸二丁酯、壬二酸二辛酯、二丁基卡必醇己二酸酯、乙二醇二-2-乙基丁酸酯、1,3-丙二醇二-2-乙基丁酸酯、1,4-丁二醇二-2-乙基丁酸酯、1,2-丁二醇二-2-乙基丁酸酯、二甘醇二-2-乙基丁酸酯、二甘醇二-2-乙基己酸酯、双丙甘醇二-2-乙基丁酸酯、三甘醇二-2-乙基戊酸酯、四甘醇二-2-乙基丁酸酯、二甘醇二辛酸酯、三甘醇二-正庚酸酯、四甘醇二-正庚酸酯、三甘醇二-2-乙基丁酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己基环己基酯、己二酸二异壬基酯、己二酸庚基壬基酯、癸二酸二丁酯、油改性癸二酸醇酸(sebacicalkyds)、磷酸酯与己二酸酯的混合物、由己二酸酯、碳原子数4～9的烷醇和碳原子数4～9的环状醇制作的混合型己二酸酯、己二酸己酯等碳原子数6～8的己二酸酯等。上述增塑剂中，特别适合使用三甘醇-二-2-乙基己酸酯(3go)。

在发光层或中间膜中，增塑剂的含量没有特别限定，相对于热塑性树脂100质量份，优选的下限为30质量份，优选的上限为70质量份。通过使增塑剂的含量为30质量份以上，则片状结构体变得适度柔软，操作性等变得良好。此外，如果使增塑剂的含量为70质量份以下，则防止增塑剂从发光层或中间膜分离。增塑剂的含量的更优选的下限为35质量份，更优选的上限为63质量份。

此外，本发明的发光层或中间膜在含有热塑性树脂的情况下，热塑性树脂、或热塑性树脂和增塑剂成为主成分，热塑性树脂和增塑剂的合计量以发光层或中间膜总量基准计通常为70质量％以上，优选为80质量％以上，进一步优选为90质量％以上。

(其它添加剂)

发光层和中间膜分别根据需要可以含有抗氧化剂、粘接力调节剂、颜料、染料、紫外线吸收剂、红外线吸收剂等添加剂。其中，优选使用抗氧化剂。

抗氧化剂没有特别限定，可举出例如，2,2-双[[[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]氧基]甲基]丙烷-1,3-二醇1,3-双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4,4’-二甲基-6,6’-二(叔丁基)[2,2’-亚甲基双(苯酚)]、2,6-二-叔丁基-对甲酚、4,4’-亚丁基双-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)等。

(基板)

基板只要是可以用于窗户的基板，就可以没有特别限定地使用，可举出无机玻璃板、树脂板。作为无机玻璃板，没有特别限定，可举出透明玻璃、浮板玻璃、抛光板玻璃、压花玻璃(figuredglass)、嵌丝玻璃(net-wiredplateglass)、嵌线玻璃(line-wiredplateglass)、绿色玻璃等。

此外，作为树脂板，使用一般被称为树脂玻璃的树脂板，没有特别限定，可举出由聚碳酸酯、丙烯酸系树脂、丙烯酸系共聚物树脂、聚酯等树脂制成的透明树脂板。

此外，树脂板的玻璃化转变温度优选为100℃以上。通过使玻璃化转变温度成为100℃以上，即使在使基板为树脂板时，也可以确保充分的强度。

此外，树脂板的玻璃化转变温度更优选为110℃以上，优选为300℃以下，更优选为200℃以下。另外，作为测定玻璃化转变温度的方法，可举出按照jisk7121的差示扫描量热测定(dsc)。

在片状结构体具有2个以上基板的情况下，多个基板彼此可以由同种材质构成，也可以由不同的材质构成。例如，在具有2个基板的情况下，可以是一个为无机玻璃板，另一个为树脂板。然而，在具有多个基板的情况下，优选多个基板全部为无机玻璃板，或全部为树脂板。

各基板为透明基板，可见光线透射率越高越好，但在实用上为5％以上，优选为20％以上。此外，基板各自的可见光线透射率只要为100％以下即可，在实用上为99％以下。在设置2片以上基板的情况下，各基板彼此的可见光线透射率可以相同，也可以不同。

此外，各基板的厚度没有特别限定，例如为0.1～15mm左右，优选为0.5～5mm。在片状结构体具有多个基板的情况下，各基板的厚度彼此可以相同，也可以不同。

本发明的片状结构体的制造方法没有特别限定，例如，可以在片状结构体由多个层构成的情况下，通过将多层重合进行热压接等而一体化。此外，在具有2片基板的情况下，可以准备2片基板、和夹入其间的各层(发光层或中间膜等)，将它们重叠进行热压接等而一体化。此外，在片状构件如上述那样为具有波长转换材料的皮膜的情况下，可以在进行一体化前使基板预先形成皮膜。

此外，在2片基板之间具有空气层的情况下，只要根据需要在基板的任一者形成了片状构件后，使2片基板固定于框架即可。

此外，可以将中间膜、发光层等通过挤出成型等制成片状，然后与基板等重叠，但也可以在成型时沿md方向、td方向、或这两个方向拉伸。此外，片状结构体可以在一体化后切断成所希望的尺寸等。

[防光反射材]

本发明的发光结构体具有防光反射材。防光反射材为防止从片状结构体的侧面出射的光的反射的构件。如图1、2所示，防光反射材14在发光结构体15中，以与片状结构体20的侧面20a邻接的方式设置。

防光反射材可以通过将防反射材料在片状结构体的侧面，通过真空蒸镀法、涂布法、溅射法等形成皮膜而形成，也可以将膜状的防光反射材粘接于侧面而形成。此外，防光反射材优选在片状结构体的侧面直接形成皮膜或粘接于片状结构体的侧面，以与片状结构体的侧面直接接触的方式设置，但也可以经由粘接剂等而设置于片状结构体的侧面。

防光反射材可以在片状结构体的侧面整周设置，但也可以仅设置于一部分。此外，防光反射材可以在片状结构体的厚度方向的整体设置，但也可以设置在厚度方向的一部分。在防光反射材设置在厚度方向的一部分的情况下，优选至少设置在发光的层(例如，片状构件)的外侧。

此外，防光反射材优选与配置后述的发电用电池的位置对应地设置。因此，如果发电用电池设置在片状结构体的侧面的外侧的一部分，则防光反射材也只要设置在该侧面的一部分即可。此外，如果发电用电池整周地设置在片状结构体的侧面的外侧，则防光反射材也只要整周设置即可。

防光反射材优选可见光线透射率为70％以上。通过使可见光线透射率为70％以上，从而防止传导到片状结构体的侧面的光被防光反射材吸收。可见光线透射率优选为80％以上，进一步优选为90％以上。可见光线透射率越高越好，只要为100％以下即可，但在实用上为99％以下。

作为防光反射材，可举出具有蛾眼结构的防光反射材。所谓蛾眼结构，是在膜的一个表面具有微细突起图案的结构。在蛾眼结构中，优选微细突起以片状结构体的最大发光波长以下的间距排列。通过使微小突起的间隔为最大发光波长以下，易于防止通过片状结构体发光的光在侧面反射。

微小突起可以为圆柱、三棱柱、四棱柱、五棱柱、六棱柱等柱形状、圆锥、三角锥、四角锥等锥形形状等任何形状。

在防光反射材14具有蛾眼结构的情况下，形成微细突起的面配置在防光反射材14的外侧面14b(即，防光反射材14的与片状结构体15侧的面相反侧的面)。

微细突起的间距优选为1～300nm，更优选为50～200nm。此外，微细突起的高度优选为1～300nm，更优选为50～200nm。

例如，具有蛾眼结构的防光反射材只要与片状结构体的侧面压接，或使用粘接剂进行粘接即可。

此外，作为防光反射材的其它优选的具体例，可举出由氟化镁(mgf2)、二氧化硅(sio2)等氧化硅、氮化硅、聚四氟乙烯等氟化物聚合物、乙烯乙酸乙烯酯共聚树脂等防反射材料制成的防反射膜。其中，优选为氟化镁(mgf2)。防反射膜可以为仅由防反射材料形成的防反射膜，但只要不损害作为防光反射材的功能，就可以含有其它成分。

防反射膜的折射率低于片状结构体所具有的层的至少1层的折射率。此外，在片状结构体具有上述基板的情况下，防反射膜的折射率低于基板的折射率，更优选低于片状结构体的全部层的折射率。通过使防反射膜的折射率低于片状结构体的各层、特别是基板，可以防止片状结构体的侧面的反射。防反射膜的折射率优选为1.5以下，优选为1.4以下。此外，防反射膜的折射率大于1，优选为1.15以上，更优选为1.25以上。

此外，防反射膜可以为单层结构，也可以为多层结构。多层结构的防反射膜以邻接的层的折射率彼此不同的方式多层叠层。具体而言，可举出将折射率相对低的层、与折射率相对高的层交替叠层多个而成的防反射膜。多层结构的防反射膜在片状结构体的发光最大波长为高波长的情况下(例如，700nm以上，优选为780nm以上)是特别适合的。在防反射膜为多层结构的情况下，各层的折射率低于片状结构体所具有的层的至少1层的折射率，优选低于基板的折射率，更优选低于片状结构体的全部层的折射率。

防反射膜可以通过真空蒸镀法、溅射法、涂布法等在片状结构体的侧面形成皮膜。防反射膜的厚度为例如1～500000nm，优选为3～250000nm。

此外，可以将一个面具有防反射膜的树脂膜粘贴于片状结构体20的侧面。那样的具有防反射膜的树脂膜可以使用“ar1.5-m1210”(デクセリアルズ社)等市售品。

如图1所示，在片状结构体20的侧面20a中，发光层10a可以为平坦的，但也可以如图3所示，发光层10a向内侧凹陷，形成凹部10c。在该情况下，防光反射材14进入到凹部10c，在防光反射材14形成凸部14c。通过这样的结构，发光层10a与防光反射材14的接触面积变大，发光层10a的凹部10c与防光反射材14的凸部14c的界面作为凹透镜起作用。因此，从发光层10a向防光反射材14的入射比例增加，从发光结构体15的侧面出射的光量增加。

此外，也可以如图4所示，在片状结构体20的侧面20a中，发光层10a向外侧鼓起而形成凸部10d，与其对应，防光反射材14的设置发光层10a的部分凹陷而成为凹部14d。通过这样的结构，发光层10a与防光反射材14的接触面积变大，并且发电用电池与发光层10a的距离变近，因此从发光层10a经由防光反射材14而向发电用电池入射的光的量增加。

在发光层形成凸部或凹部的方法没有特别限定，优选为利用发光层的热收缩或热膨胀的方法。具体而言，如果在将发光层(片状构件)拉伸后，配置在2片基板之间并加热到规定温度以上，则在发光层的拉伸方向发生热收缩，拉伸方向的两端面凹陷而形成凹部。例如，如果沿md方向拉伸后，配置在2片基板之间，在此基础上加热，则发光层沿md方向热收缩，其结果，md方向的两端面凹陷，形成凹部。进而，如果在通过该热收缩而形成了凹部的片状结构体的侧面设置防光反射材，则防光反射材进入到凹部，在防光反射材形成凸部。

此外，如果在将发光层(片状构件)拉伸后，配置在2片基板之间并加热到规定温度以上，则发光层在与拉伸方向正交的方向上热膨胀，该正交的方向的两端面鼓起而形成凸部。例如，在沿md方向拉伸后，配置在2片基板之间的发光层通过之后的加热而沿td方向热膨胀，其结果，td方向的两端面鼓起，形成凸部。进而，如果在通过该热膨胀而形成了凸部的片状结构体的侧面设置防光反射材，则与凸部对应地在防光反射材形成凹部。

另外，上述热收缩或热膨胀没有特别限定，可以通过将基板与发光层等进行一体化时的热压接的加热来进行，也可以在一体化后，另行加热而进行。

[发光结构体的用途]

本发明的发光结构体是片状结构体的一个面配置在入射太阳光的室外侧而使用的。本发明的片状结构体能够用于各种领域，但优选用于汽车、电车、船舶等各种交通工具、大厦、公寓、独幢建筑、礼堂、体育馆等各种建筑物等的室外窗用。另外，所谓室外窗，在本说明书中，是指配置在入射太阳光的位置的窗户。因此，室外窗通常配置在建筑物的外表面、交通工具的外表面，但即使是双层窗的内窗等，如果配置在入射太阳光的位置，则也包含于本说明书的室外窗。

此外，发光结构体在汽车中，只要用于后窗、侧窗、天窗即可。

＜太阳能电池系统＞

本发明的太阳能电池系统具备上述的发光结构体和发电用电池。如图1、2所示，发电用电池17在片状结构体20的侧面20a中，设置在防光反射材14的外侧。如果这样配置发电用电池17，则通过片状结构体20发光，使在其内部传导到侧面20a的光通过防光反射材14后，入射到发电用电池17。由此，对于太阳能电池系统，通过片状结构体20发光的光在侧面20a的反射损耗变少，发电电池17的发电效率提高。

另外，发电用电池只要配置在片状结构体的侧面的外侧的至少1处即可。因此，发电用电池可以设置在片状结构体的侧面的外侧的一部分，也可以整周地设置在片状结构体的侧面的外侧。

如图1、2所示，发电用电池17优选在片状结构体20的厚度方向的整体，以能够接受传播至片状结构体20内部的光的方式配置，但也可以在厚度方向的一部分，以能够接受传播至片状结构体20内部的光的方式配置。在发电用电池在厚度方向的一部分以能够接受光的方式配置的情况下，为了能够至少接受从发光的层(例如，发光层10a)出射的光，优选至少设置在发光的层的外侧。

此外，如图1、2所示，发电用电池17通常以与防光反射材的外侧面14b接触的方式配置。

[发电用电池]

在太阳能电池系统中使用的发电用电池只要是将光转换为电的电池，就没有特别限定。然而，发电用电池优选将片状结构体的最大发光波长或其附近的光高效率地转换为电。因此，发电用电池只要在400nm以上的任一波长下发电效率最高即可，优选为在500nm以上、更优选为在700～1400nm、进一步优选为在780～1300nm的任一波长下发电效率最高。这样如果对近红外区域的光发电效率高，则在上述片状构件的最大发光波长位于近红外区域的情况下，可以使发电效率高。

作为发电电池的具体例，可举出将单晶硅、多晶硅、无定形硅等硅系半导体用于光电转换层的发电用电池、将以cuinse系、cu(in、ga)se系、ag(in、ga)se系、cuins系、cu(in、ga)s系、ag(in、ga)s系、它们的固溶体、cis、cigs系、gaas系、cdte系等为代表的化合物系半导体用于光电转换层的发电用电池、将有机色素等有机材料用于光电转换层的有机系的发电用电池等。

作为发电电池，为了对近红外区域的光发电效率高，优选为将硅系半导体、化合物半导体(cis、cigs)用于光电转换层的发电用电池。

实施例

通过实施例进一步详细地说明本发明，但本发明不受这些例子任何限定。

各物性的测定方法和发光结构体的评价方法如下所述。

[最大激发波长、最大发光波长]

最大激发波长是在通过装置堀场制作所fluorolog-3将300～500nm的激发光垂直地照射到片状结构体或片状构件的一个面时，在极大发光波长的条件下检测到的荧光强度成为最大的激发光的波长。最大发光波长是在照射了最大激发波长的光时，在500～1400nm的条件下检测到的发光强度成为最大的波长。

[折射率]

折射率用数字阿贝折射率计dr-a1(アタゴ社制)测定。

[可见光线透射率]

可见光线透射率按照jisr3212、用测定设备：紫外可见红外分光光度计(日立ハイテク社制，u4150)测定，求出400～780nm下的可见光线透射率的平均值。

(发电量评价)

在各实施例、比较例中获得的片状结构体的侧面的外侧配置了发电用硅太阳能电池组件(商品名“etmp250-0.5v”，秋月电子通商社制，店内码(日文原文：通販コード)m-04179)。发电用电池在各实施例中以与防光反射材的外侧面相接的方式配置，另一方面，在比较例中以与片状结构体的侧面相接的方式配置。

发电量通过使模拟太阳光从片状结构体的一个面(第1基板的表面)侧入射，测定发电用电池中的每单位面积的发电量来评价。另外，作为模拟太阳光的光源，使用了朝日分光株式会社制的太阳模拟器hal-c100。

a：与比较例1相比，每单位面积的发电量增加了1.2倍。

b：与比较例1相比，每单位面积的发电量增加了，但小于1.2倍。其中，b评价的情况之中，将发电量的增加少的情况(小于1.1倍)设为b-。

各实施例、比较例的片状构件所使用的各化合物如下所述。

聚乙烯醇缩丁醛树脂(pvb)：缩醛化度69摩尔％，羟基量30摩尔％，聚合度1700

乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(eva)：乙酸乙烯酯含量32质量％

热塑性弹性体：三井化学社制“アブソートマーep-1001”，脂肪族聚烯烃

聚氨酯树脂：basf社制，エラストランc60d

波长转换材料(1)：铕配位化合物，粒子状，平均粒径：：50μm

波长转换材料(2)：锡酸钡(basno3)，粒子状，平均粒径：50μm

增塑剂：三甘醇二-2-乙基己酸酯(3go)

抗氧化剂：2,6-二-叔丁基-对甲酚(bht)

[实施例1]

如表1所示，作为第1基板和第2基板，准备2片透明玻璃(厚度2.5mm，纵300mm，横300mm，可见光线透射率：90％，折射率：1.52)。

此外，相对于聚乙烯醇缩丁醛树脂(pvb)100质量份，混合波长转换材料(1)0.05质量份、增塑剂40质量份、抗氧化剂0.2质量份，将混合物通过双螺杆异向挤出机进行挤出成型，获得了厚度0.8mm的片状构件。片状构件在温度80℃下老化后，切断成纵300mm、横300mm。

然后，将一片透明玻璃、片状构件、和另一片透明玻璃依次重叠，在烘箱温度240℃条件下预加热90秒后，使用加热辊使它们临时压接。将进行了临时压接的物质使用高压釜在150℃、压力1.2mpa的条件下压接30分钟，获得了图1所示的由第1基板/片状构件(发光层)/第2基板的层结构构成的片状结构体。片状结构体的最大激发波长和最大发光波长如表1所示那样。另外，发光层的折射率为1.47。

接下来，在片状结构体的侧面的一部分通过溅射而形成厚度100nm的由mgf2形成的防反射膜(折射率1.38)，获得了发光结构体。

[实施例2]

相对于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(eva)100质量份，混合波长转换材料(1)0.05质量份、抗氧化剂0.2质量份，将混合物通过双螺杆异向挤出机进行挤出成型，获得了厚度0.8mm的片状构件(发光层)，除此以外，与实施例1同样地实施。发光层的折射率为1.49。

[实施例3]

相对于热塑性弹性体100质量份，混合波长转换材料(1)0.05质量份、抗氧化剂0.2质量份，将混合物通过双螺杆异向挤出机进行挤出成型，获得了厚度0.8mm的片状构件(发光层)，除此以外，与实施例1同样地实施。发光层的折射率为1.49。

[实施例4]

代替波长转换材料(1)0.05质量份，使用了波长转换材料(2)0.2质量份，作为防光反射材，使用了デクセリアルズ社ar1.5-m1210(透明类型)，除此以外，与实施例1同样地实施。发光层的折射率为1.47。

[实施例5]

作为第1基板和第2基板，准备厚度2.5mm、折射率1.59、可见光线透射率90％的由聚碳酸酯形成的透明树脂板(玻璃化转变温度150℃)。此外，相对于聚氨酯树脂100质量份，混合波长转换材料(1)0.05质量份、抗氧化剂0.2质量份，将混合物通过双螺杆异向挤出机进行挤出成型，获得了厚度0.8mm的片状构件。发光层的折射率为1.47。然后，与实施例1同样地操作，获得了发光结构体。

[实施例6]

如表2所示，作为第1基板和第2基板，准备2片透明玻璃(厚度2.5mm，纵300mm，横300mm，可见光线透射率：86％)，在第2基板(透明玻璃)的一个表面通过溅射形成了由铕配位化合物形成的皮膜(厚度10nm，片状构件)。以第2基板的形成了皮膜的面空出10mm间隔(空气层)而与第1基板对置的方式，将第1基板和第2基板固定于框架，获得了图2所示的具有第1基板/空气层/片状构件(由铕配位化合物形成的皮膜)/第2基板的结构的片状结构体。

[实施例7]

作为第1基板和第2基板，准备2片透明玻璃(厚度2.5mm，纵300mm，横300mm，可见光线透射率：90％，折射率：1.52)。

此外，相对于聚乙烯醇缩丁醛树脂(pvb)100质量份，混合波长转换材料(1)0.05质量份、增塑剂40质量份、抗氧化剂0.2质量份，将混合物通过双螺杆异向挤出机进行挤出成型，然后沿md方向拉伸到1.1倍而获得了厚度0.72mm的片状构件。片状构件切断成纵300mm、横300mm。

然后，将一片透明玻璃、片状构件(发光层)和另一片透明玻璃依次重叠，在烘箱温度240℃条件下预加热90秒后，使用加热辊使它们临时压接。将进行了临时压接的物质使用高压釜在150℃、压力1.2mpa的条件下压接30分钟，获得了由第1基板/片状构件(发光层)/第2基板的层结构构成的片状结构体。片状结构体的最大激发波长和最大发光波长如表1所示那样。另外，发光层的折射率为1.47。

发光层的td方向的两端面在片状结构体的侧面鼓起，形成了凸部(高度20000nm)。在形成了该凸部的侧面，通过溅射而形成厚度100nm的由mgf2形成的防反射膜(折射率1.38)，获得了图4所示的具有发光层和防光反射材的结构的发光结构体。

[实施例8]

在片状结构体的侧面的一部分，代替设置由mgf2形成的防反射膜，而将具有蛾眼结构的膜(商品名“モスマイト”，三菱ケミカル社制)压接而形成了防光反射材，除此以外，与实施例1同样地实施。

[实施例9]

代替波长转换材料(1)0.05质量份，而使用波长转换材料(2)0.2质量份，并且，使用了具有间距不同的蛾眼结构的膜，除此以外，与实施例8同样地实施。发光层的折射率为1.47。

[实施例10]

在片状结构体的侧面的一部分，代替设置由mgf2形成的防反射膜，而通过溅射形成了厚度100nm的由sio2形成的防反射膜(折射率1.46)，除此以外，与实施例1同样地实施。

[比较例1]

在片状结构体不形成防反射膜，除此以外，与实施例1同样地实施。

表1、2显示各实施例、比较例的层构成的概要和评价结果。

如表1、2所示，在各实施例中，通过在片状结构体的侧面设置防光反射材，可以使配置在侧面外侧的发电用电池中的发电量增加。

符号的说明

10a发光层(片状构件)

10b皮膜(片状构件)

10c凹部

10d凸部

11、12基板(第1基板和第2基板)

11a一个面

11b另一个面

13空气层

14防光反射材

14c凸部

14d凹部

14b外侧面

15发光结构体

17光电用电池

20片状结构体

20a侧面。