专利名称：涂料和光电元件的制作方法
背景技术：
发明领域本发明涉及涂料和光电元件，更确切地说，涉及一种光入射面上涂有树脂的光电元件。
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背景技术：
已有了在具有物理不均匀性的基片上形成光电元件的技术，这种物理不均匀性被称作纹理，它被作为用于提高光电元件的转换效率(电输出)的方法之一。
例如，已有了在平面玻璃上不均匀地形成ITO膜和SnO2膜并使其表面不均匀的方法(日本专利公告号57-31312)，通过对基片进行喷砂处理和溅射而形成粗糙面(日本专利公告号58-176101)，以及一种光电元件基片，其上通过等离子CVD等形成的金属薄膜表面具有纹理结构(日本专利公告号01-31946)。所有这些技术都是通过利用物理不均匀性使入射光在光电元件内部进行不规则反射(即所谓的“光限制效应”)来增加穿过光电转换层以产生电动势的光线的总量。但是，这种具有物理不均匀性的纹理结构的问题在于，它会因光电转换层(尤其是凸面部分)的缺陷或光电转换层的涂膜厚度的变化而引起生产率下降和元件之间特性改变。另外，出现了光电转换层和电极之间的连接断开、电流损失、电阻损耗等，因此会导致转换效率降低。而且，该技术还存在厂房和设备投资需要巨大成本的问题。
此外，还研究了一种类似于上述技术的使入射光有效地到达光电转换层的方法，该方法是在光电元件的光接收平面一侧形成含微粒的光散射树脂层。
具体地，公开的方法有一种在光电元件的表面上形成树脂复合物的方法，该树脂复合物是通过向含有一种或多种选自环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、EVA、PVA和PVB的树脂的树脂混合物中加入一种与树脂的折射率之差为0.01或更高的填料而形成的(日本专利公告号5-54277(日本专利申请公开号60-34080))；一种在光电元件上形成透明树脂的方法，其中该树脂是通过将非相容性树脂分散于透明的树脂组分中而制备的(日本专利申请公开号09-8341)；一种将含有粘合剂树脂及一种或多种细粒的混合溶液涂覆到光电元件上、并且在光电元件的表面上产生不均匀性的方法，所述的细粒由至少与上述粘合剂树脂相同的材料构成(日本专利申请公开号10-326903)；一种用含微粒的光敏聚合物形成散射层的方法(日本专利申请公开号11-135817)。
虽然由这些技术可以期望通过光限制效应来提高转换效率，与改变上述基片处理方法和成膜方法相比，厂房和设备投资小，并且可以避免严重损坏光电元件电特性的危险，如连接断开和光电转换层和电极之间的电流损耗之类。
但是，由于光散射层是用混有微粒或填料的树脂形成的，所以在苛刻环境(如户外)中长期使用会引起树脂与不溶性树脂之间的边界处或树脂与添加剂(如微粒)之间的边界处发生剥离，并且在光散射层中产生大量的微小空气层。结果，由于光散射层本身的透光率降低，到达光电转换层的光线量减少，因此光电元件的转换效率降低。而且，水分从这样的剥离部分浸入，光电元件的电特性降低。很难说具有上述的结构的光电元件、尤其是像太阳能电池那样在户外环境下使用的光电元件是否具有耐用性。
在上述目的之下，本发明提供了一种对光电元件的光接收面一侧进行树脂涂布的涂料，该涂料含有一种树脂，该树脂是至少含有第一聚合材料和第二聚合材料的聚合物共混物，第二聚合材料是由聚合物组分(A)和聚合物组分(B)结合而成的，其中聚合物组分(A)包含一种与上述第一聚合材料有较高相容性的官能团，聚合物组分(B)包含一种与第一聚合材料有相容性的官能团，该相容性低于聚合物组分(A)的官能团的相容性，其中聚合物组分(B)形成一种聚集体。另外，本发明还提供了一种至少在光接收面一侧用树脂进行了树脂涂布的光电元件，该树脂是至少含有第一聚合材料和第二聚合材料的聚合物共混物，第二聚合材料是由聚合物组分(A)和聚合物组分(B)结合而成的，其中聚合物组分(A)包含一种与上述第一聚合材料有较高相容性的官能团，聚合物组分(B)包含一种与第一聚合材料有相容性的官能团，该相容性低于聚合物组分(A)的官能团的相容性，其中聚合物组分(B)形成一种聚集体。
在本发明的上述涂料和光电元件中，优选的是上述树脂是这样的聚合物共混物，其中上述第一聚合材料与上述第二聚合材料形成交联结构。
另外，优选的是上述第二聚合材料含有羟基，更优选的是上述聚合物组分(A)和上述聚合物组分(B)都含有羟基。
另外，优选的是上述聚合物组分(B)是含有聚硅氧烷基团的聚合物。
而且，优选的是上述聚合物组分(B)的折射率与构成上述聚合物共混物的另一种聚合物组分的不同。
另外，优选的是第一聚合材料和聚合物组分(A)是包括含乙烯基单体的聚合物。
优选的是第二聚合材料中所含的上述聚合物组分(A)的组分比率为10～90重量份。
优选的是构成聚合物组分(B)的单体含有硅氧烷基团和乙烯基，硅氧烷基团与乙烯基的数量比为1～1000。
另外，本发明的其它特征和有益效果将在下面详细描述。
图1A和1B展示了本发明光电元件的例子。图1A是光电元件的透视图，图1B是沿着图1A中的线1B-1B剖开的截面图。图1A和1B展示了光电元件100、导电基底件101、背面反射层102、半导体光活化层103、透明导电层104、集电极105和由本发明涂料构成的光散射层106。参考符号104a表示除去透明导电层后的每一部分。(光电元件100)可适当地将通用的光电元件用于本发明的光电元件100。可以通过将光电元件100的光接收平面一侧的至少一部分用后面描述的树脂进行涂布来制备本发明的光电元件。
在它们当中，由于无定形硅(a-Si)基光电元件在成本上比其它的晶体基和化合物基半导体光电元件有更多的优点，并因其机械柔韧性和较高的可加工性而可以用于各种类型的光电元件，所以a-Si光电元件是优选的。(导电基底件101)虽然导电基底件101的作用是光电元件的基底件，但是其还起着下电极的作用。作为基底件的材料，有硅、钽、钼、钨、不锈钢、铝、铜、钛、碳板、镀铅钢板、其上形成了导电层的树脂膜和陶瓷玻璃等。(背面反射层102)同样优选的是在上述的导电基底件101上形成金属层、金属氧化物层或由许多金属层和金属氧化物层构成的堆叠层来作为背面反射层102。例如，将Ti、Cr、Mo、W、Al、Ag、Ni、Cu等用于金属层，将ZnO、TiO2、SnO2、ITO等用于金属氧化物层。作为上述金属层和金属氧化物层的形成方法，有电阻加热真空沉积法、电子束蒸发法、溅射法等。(半导体光活化层103)需要具有诸如pn结、pin结和Schottky结之类的半导体结的结构来作为半导体光活化层103。另外，适于使用的不仅有单室(cell)结构，而且有将多个pin结或pn结进行层叠的双室结构和三室结构。上述双室结构的具体例子例如有，将都具有a-Si i型层的上pin室和下pin室进行层叠得到的结构，将具有a-Si i型层的上pin室与具有a-SiGe i型层的下pin室进行层叠得到的结构。另外，同样优选的是使上室具有含a-Si i型层的pin结构，使下室具有由多晶薄膜组成的pn结构。上述三室结构的具体例子有，将分别具有含a-Si i型层的pin结构的上室和中室与具有含a-SiGe i型层的pin结构的下室进行层叠的结构，以及将具有含a-Si i型层的pin结构的上室、具有含a-SiGe i型层的pin结构的中间室和具有含a-SiGe i型层的pin结构的下室进行层叠的结构。
作为上述的半导体光活化层103的形成方法，有利用硅烷气体等作为原料的等离子CVD法、真空沉积法、溅射法、热分解法等。(透明导电层104)透明导电层104起着光电元件的上电极的作用。作为可利用的透明导电层的材料，例如有通过进行In2O3、SnO2、In2O2-SnO2(ITO)、ZnO和TiO2、Cd2SnO2或类似物的高浓度杂质搀杂所形成的晶体半导体层。作为形成方法，有电阻加热蒸发法、溅射法、喷涂法、CVD、杂质扩散法等。(集电极105)
为了有效地收集电流，可以在透明导电层104上设置栅形集电极(栅形电极)105。作为集电极105的具体材料，可以提到的例如有Ti、Cr、Mo、W、Al、Ag、Ni、Cu、Sn、它们的合金或包括银浆的导电浆等。
作为集电极105的形成方法，有溅射法、电阻加热法和利用掩模图案的CVD法；在整个表面上沉积了金属膜后通过蚀刻除去不需要部分的图案形成法；利用光学CVD直接形成栅形电极图案的方法；在形成了具有栅形电极图案的阴型刻花掩膜后进行电镀的方法，印刷导电浆的方法；粘贴涂有导电浆的金属导线的方法等。将通常分散有细粉状的银、金、铜、镍、碳等的粘合剂聚合物用作导电浆。作为粘合剂聚合物，可提到例如有诸如聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、橡胶树脂、聚氨酯树脂和酚醛树脂之类的树脂。(光散射层106)接着，将在下面详细描述本发明所用的光散射层106。
在光电元件的光接收面一侧的透明导电层104上形成光散射层106。
光散射层106至少含有第一聚合材料和由聚合物组分(A)和聚合物组分(B)结合而成的第二聚合材料，其中聚合物组分(A)包含一种与第一聚合材料有较高相容性的官能团，聚合物组分(B)包含一种与第一聚合材料有相容性的官能团，该相容性低于聚合物组分(A)的官能团的相容性，其中聚合物组分(B)由形成聚集体的聚合物共混物组成。
含有该聚合物共混物的光散射层106微观地相-分离入第一聚合材料中，聚合物组分与第一聚合材料有高相容性的一部分被分散，一部分与第一聚合材料有低相容性，而且在这些部分中，折射率是互不相同的。在这样的光散射层106中，由于折射率随着光线入射的位置而变化，所以从一个方向入射的光线在另一个方向被散射。入射光反复进行散射并到达半导体光活化层103。因此，光散射层106具有光限制效应。例如，由于入射到光电元件的光接收面一侧上的非发电区的光线通常进行直线传播，所以无助于发电。但是，通过在非发电区内布置这样的光散射层106，则入射到非发电区的光线被散射，并可以进入半导体光活化层103。因此，增加了入射到半导体光活化层103上的光的总量，因此提高了转换效率。
理想的是第一聚合材料自然地具有高透明度并能掩盖布置在透明导电层104上的集电极105等的不均匀性。作为具体的材料，可提到的有诸如EVA和EMAA之类的乙烯-不饱和脂肪酸(酯)共聚物、丙烯酸树脂、硅改性的丙烯酸树脂、丙烯酸硅氧烷树脂等。特别是，具有柔韧性的EVA和丙烯酸树脂更为优选。
接着，将描述含有聚合物组分(A)和聚合物组分(B)的第二聚合材料。
聚合物组分(A)是包括至少一种或多种与上述第一聚合材料有高相容性的官能团的聚合物。这样的聚合物组分(A)与聚合物组分(B)相结合可阻止聚合物组分(B)高度聚集，增加了在第一聚合材料中的分散性，并且能够将聚合物组分(B)均匀地分散在第一聚合材料中。另外，由于聚合物组分(A)对第一聚合材料起固定作用，所以有望阻止聚合物组分(B)的漂白，并有望提高耐候性。
具体地，聚合物组分(A)是由含乙烯基的单体聚合得到的聚合物，该单体适当地选自丙烯酸；诸如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸辛酯之类的丙烯酸酯；甲基丙烯酸；诸如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯和甲基丙烯酸辛之类的甲基丙烯酸酯；诸如醋酸乙烯酯之类的脂肪酸乙烯酯；含羟基的乙烯基单体等。
聚合物组分(B)是包括至少一种或多种下述官能团的聚合物，所述官能团的相容性比与第一聚合材料有高相容性的聚合物组分(A)的官能团的相容性低。聚合物组分(B)与第一聚合材料的相容性必须低于聚合物组分(A)。第一聚合材料和聚合物组分(B)因官能团的低相容性而引起相分离，并部分地形成具有岛状结构的聚集体，其折射率部分地不同。因此，入射到这样构成的树脂中的光线在折射率不同的部分被散射，并作为反复散射的结果而产生上述的光学限制效应。尽管聚合物组分(B)可适当地选自与第一聚合材料的相容性低于聚合物组分(A)的聚合物，但考虑到光电元件、尤其是太阳能电池方面的应用，更优选的是具有包括耐候性在内的高耐用性。
另外，优选的是第一聚合材料和上述聚合物组分(A)是包括含乙烯基单体的聚合物。优选的是第二聚合材料中所含的聚合物组分(A)的组分比率为10～90重量份。
具体地，作为聚合物组分(B)，可提到具有硅氧烷键重复结构的聚硅氧烷聚合物，和包括含氟聚合物的聚合物。这些聚合物在每个分子末端具有至少一个或多个能与聚合物组分(A)进行聚合的聚合官能团。该聚硅氧烷聚合物和含氟聚合物从含有已知的硅氧烷和聚硅氧烷及其衍生物的单体进行聚合得到，并且将它们进行适当地选择并利用。
另外，同样可接受的是在每个末端含有乙烯基，以便这些聚合物可容易地进一步聚合。优选的是，构成聚合物组分(B)并含有硅氧烷基团的单体中所含的硅氧烷基团与乙烯基的数量比为1～1000。如果大于1000，就会与第一聚合材料发生相分离，这会导致耐用性降低。
为了取得作为目的的光限制效应，理想的是聚合物组分(B)的数均分子量为250～50000。更优选的是该数均分子量为500～20000。由于小于250的数均分子量会导致光散射不足，有可能不会出现所需的光限制效应。另一方面，如果数均分子量超过50000，与第一聚合材料的相分离将变得明显，有可能使耐用性降低。
关于第二聚合材料，理想的是其混合比率按第一聚合材料计为0.1重量份至10重量份。如果小于0.1重量份，有可能不会产生所需的光限制效应。如果大于10重量份，有可能因光散射变得明显而降低透光率。
而且，还可以通过使第一聚合材料和第二聚合材料交联形成网络结构，从而进一步增加包括耐候性在内的耐用性。具体地，当考虑到耐候性时，用异氰酸酯进行交联更为优选。如果第一聚合材料和第二聚合材料中的至少一种、优选第二聚合材料、更优选聚合物组分(A)和聚合物组分(B)两者分别具有羟基，就能与异氰酸酯进行交联，并进一步改善耐候性。理想的是第二聚合材料的羟值为5～90mg/KOHmg。更优选的是羟值为20～75mg/KOHmg。如果羟值小于5mg/KOHmg，交联所产生的耐候性方面的改善效果小。如果大于90mg/KOHmg，则交联过度，涂膜变硬，因此在户外温度变化的情况下变弱。
作为进行该交联反应的异氰酸酯化合物，提到了由诸如2，4-甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮基二异氰酸酯(IPDI)、苯二甲撑二异氰酸酯、1，3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷(H6XDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)之类的单体聚合得到的化合物。在需要高透明度的应用中，优选不泛黄型的H6XDI和HDI。通常将上述异氰酸酯单体以异氰酸酯预聚物的形式使用，并将其粗略地分为加合物-基的、缩二脲-基的、异氰脲酸酯-基的和alphanate-基的四亚甲基丙醇(TMP)。优选将加合物-基的或异氰脲酸酯-基的TMP用于需要耐候性和耐热性的应用中。至于树脂中异氰酸酯基团的混合比率，优选的是NCO/OH(摩尔比率)为0.5～5.0，更优选0.5～2.0。
另外，由于光散射层106因被布置在光电元件的表面而需要高耐候性，所以理想的是通过加入紫外线吸收剂(UVA)来抑制光降解而增加耐候性。尽管可以通过从已知的UVA中进行选择来利用适当的一种作为UVA，但根据本发明人的各种研究结果，更优选用于本发明光电元件的UVA是带有键合了一种或多种紫外线吸收基团的1，3，5-三嗪环的化合物。尽管添加剂的用量可适当地确定，但优选的是该用量相对于100重量份的树脂而言约为0.01～5.0重量份，更优选的是0.1～0.5重量份。
对于按照上述添加量混合了上述UVA的光散射层106的透光率来说，为了抑制光降解，理想的是遮蔽几乎所有的波长小于370nm的光线。另外，为了使不会显著促进树脂光降解的波长为370nm或更高的光线透过，并且为了抑制到达光电元件上的光线量的减少，理想的是在400nm至800nm的可见光波长范围内，透光率为80％或更高，更理想的是透光率为90％或更高。
将受阻胺-基光稳定剂以及上述的UVA作为产生耐候性的方法是公知的。尽管受阻胺-基光稳定剂不像紫外线吸收剂那样吸收紫外线，但将其与UVA一起使用可表现出明显的协同效应。对于100重量份树脂而言，其一般用量是约0.1～0.3wt％。当然，尽管除了受阻胺-基光稳定剂外还存在一些起光稳定剂作用的物质，但是因许多情况下的着色问题，它们对于本发明来说不是理想的。
而且，为进一步增加光散射层106在高温下的稳定性，可加入热氧化抑制剂。对于100重量份树脂而言，其适当剂量是0.1～1.0重量份。关于已知抗氧化剂的化学结构，可适当使用一元酚-基的、双酚-基的、聚合物型酚-基的、硫-基的和磷酸-基的抗氧化剂。
考虑到作为光电元件、特别是太阳能电池模块时的工作环境，在类似UVA的上述的光稳定剂和上述的热氧化抑制剂中，优选使用低挥发性材料。至于这些添加剂，考虑到协同效应，理想的是对其进行适当的选择并一起使用。(中间层)也可以在光散射层106和透明导电层104之间布置一个中间层。通过布置该中间层可进一步增加透明导电层104和光散射层106之间的粘附力。考虑到对光散射层106的粘附力，理想的是从在光散射层106部分描述的第一聚合材料中选择用于中间层的材料。而且，更理想的是中间层材料与光散射层106所用的第一聚合材料相同。
根据所需的电压或电流将由上述技术制备的光电元件并联或串联连接。另外，还可通过将光电元件集成在绝缘基片上来得到所需的电压和电流。
对于具有上述结构的本发明光电元件而言，有望获得下面的效果。(1)具有优良初始特性的光电元件由于在光电元件的光接收面一侧形成了上述光散射层，使入射到非发电区的入射光在没有降低光散射层透明度的情况下被散射，所以能够增加入射到半导体光活化层的光的总量，因此增加了转换效率。(2)具有优良耐候性的光电元件通过将第一聚合材料和第二聚合材料形成结构交联而使得本发明的光散射层可以产生耐候性。而且，由于将羟基引入到上述第二聚合材料中而使其能与异氰酸酯化合物进行交联，所以可以产生耐候性而不降低透明度。(3)具有优良半透明性的光电元件通过将含聚硅氧烷基团的聚合物作为聚合物组分(B)，可得到优良的初始半透明性并能长期保持该半透明性。
下面在实施例的基础上将详细描述本发明。(实施例1)<光电元件的制备>
按照下面的描述制备无定形硅(a-Si)光电元件。
因此，在清理干净的不锈钢基片上，通过溅射法逐一形成作为背面反射层的Al层(膜厚500nm)和ZnO层(膜厚500nm)。随后，利用等离子CVD法，从SiH4、PH3和H2的混合气体形成n型a-Si层，从SiH4和H2的混合气体形成i型a-Si层，从SiH4、BF3和H2的混合气体形成p型微晶硅(礳-Si)层，从而形成串联型a-Si半导体光活化层，该层具有由膜厚为15nm的n型层、膜厚为400nm的i型层、膜厚为10nm的p型层、膜厚为10nm的n型层、膜厚为80nm的i型层、和膜厚为10nm的p型层构成的层状结构。利用电阻加热法在O2环境下通过In的蒸发沉积来形成In2O3薄膜(膜厚70nm)作为透明导电层。然后，进行光电元件的缺陷消除过程。这样，浸渍光电元件和电极板，使电极板可以在调节过的氯化铝水溶液中面对光电元件的透明导电层，从而电导率可变为50～70mS，在将光电元件接地的条件下将3.5V的正电势加到电极板上达2秒钟，透明导电层的分流部分被选择性地分解。经过这种处理，光电元件的分流电阻从处理前的1kΩ cm2～10kΩ cm2提高到处理后的50kΩ cm2～200kΩ cm2。
然后，提供用于收集电流的栅形电极。将直径100um、用导电浆涂布的铜导线进行排列后，对其进行热压来形成集电极。<光散射层的形成>
将由含乙烯基的单体聚合而成的聚合物组分与聚硅氧烷结合所得到的第二聚合材料(1)(羟值60mg/KOH，平均分子量20,000)，与含有丙烯酸树脂的涂料进行混合。该涂料中添加有作为交联材料的用MEK肟封闭的HDI异氰脲酸酯，以使NCO/OH摩尔比率达到1.5。而且，该涂料用二甲苯和MBK进行了稀释，以使固含量达到35重量份。至于混合量，对于100重量份的丙烯酸树脂固含量而言，固含量为0.45重量份。将上述的涂料进行充分搅拌后，将其喷涂到光电元件的光接收面一侧上，并于180℃加热10分钟使其固化，形成了平均膜厚为20μm的光散射层。
得到本发明的光电元件后，对以下项目进行评价。评价结果列于表1中。(1)初始总透光率的测定将透明的白色板(0.9mm厚)用作基片，按照与上述制备方法相同的方法形成光散射层。随后测定在300nm至1000nm的波长范围内的总透光率。评价标准将玻璃的总透光率设定为100AA101或更高A不小于98，但小于101C小于98。(2)耐候性试验将光电元件放入试验箱中，进行工作循环试验，该试验反复进行用金属卤化物灯实现的强度为100mW/cm2、波长范围为300nm至400nm的UV辐射以及露水凝结，1000小时后观察外表上的变化。评价标准A外表无问题C光电元件表面上发生粉化和变白(3)温度循环试验将光电元件放入环境箱中，将箱内的环境在条件(1)85℃和85％RH下保持22小时，然后在条件(2)-40℃下保持1小时，并重复条件(1)和条件(2)。另外，从条件(1)到(2)以及从条件(2)到(1)的转换时间各为30分钟，将24小时设定为一个循环，进行20个循环和50个循环的试验。评价标准A外表没有问题C光电元件的表面上发生粉化和变白(实施例2)按照类似于实施例1的方法制备并评价光电元件，所不同的是使用由甲基化的三聚氰胺制得的交联材料、固化温度为120℃。评价结果列于表1中。(实施例3)按照类似于实施例1的方法制备并评价光电元件，所不同的是用第二聚合材料(2)(羟值30mg/KOH)代替实施例1中的第二聚合材料(1)，第二聚合材料(2)是将由几种带乙烯基的单体聚合得到的聚合物组分与含氟聚合物组分(氟含量45％，平均分子量5,000)结合而制备的。评价结果列于表1中。(对比例1)按照类似于实施例1的方法制备并评价光电元件，所不同的是用10重量份的聚硅氧烷聚合物(平均分子量25,000)代替第二聚合材料(1)来进行混合。评价结果列于表1中。(对比例2)按照类似于实施例1的方法制备并评价光电元件，所不同的是用30重量份的氧化硅细粒(平均粒径10nm)代替第二聚合材料(1)来进行混合。评价结果列于表1中。(对比例3)按照类似于实施例1的方法制备并评价光电元件，所不同的是用30重量份的氧化钛细粒(平均粒径25nm)代替第二聚合材料(1)来进行混合。评价结果列于表1中。
从表1可以看出，实施例1至3的光电元件在上述的评价试验中也表现出了良好的结果，其中每个光电元件的透明导电层上所具有的光散射层是由本发明的聚合物共混物构成的。特别是，在实施例1中有望通过光限制效应提高转换效率，并在户外的实际长期使用中也稳固地起作用。
另一方面，在仅将聚硅氧烷混合到丙烯酸树脂中的对比例1中，在树脂层内通过相分离产生的光学漫射很显著，整个涂膜变白，因此初始透光率减小。而且，在耐候性试验中，在涂膜中产生无数的裂缝，这在长期的可靠性方面也劣于本发明的实施例。
在对比例2中，将氧化硅细粒加入到丙烯酸树脂中，在初始透光率方面的比较结果类似于实施例2和3。
在耐候性试验中，观察到氧化硅细粒从树脂表面吸所产生的粉化，长期的可靠性也不充分，这类似于对比例1。
在将氧化钛细粒混入丙烯酸树脂的对比例3中，由氧化钛的高折射率特性而导致的树脂表面的表面反射增强了，而且透光率降低了。在耐候性试验中也观察到与对比例2相同的粉化，因此劣于本发明的实施例。
如上所述，根据本发明，在用来对光电元件的光接收面一侧进行树脂涂布的涂料中，以及在光接收面一侧的至少一部分用树脂进行了树脂涂布的光电元件中，有望通过入射光的增加来增加转换效率，并有望获得可承受户外实际工作环境的耐候性，理由是上述树脂至少含有第一聚合材料和由聚合物组分(A)和聚合物组分(B)结合而成的第二聚合材料，其中聚合物组分(A)包括一种与上述第一聚合材料有较高相容性的官能团，聚合物组分(B)包括一种与第一聚合材料有相容性的的官能团，该相容性低于聚合物组分(A)的官能团的相容性，其中聚合物组分(B)是形成聚集体的聚合物共混物。另外，通过使上述第一聚合材料与上述第二聚合材料形成交联结构，可以产生耐候性，它在户外长期稳定方面优异。
表1
权利要求
1.一种对光电元件的光接收面一侧进行树脂涂布的涂料，该涂料含有一种树脂，该树脂是至少含有第一聚合材料和第二聚合材料的聚合物共混物，第二聚合材料是由聚合物组分(A)和聚合物组分(B)结合而成的，其中聚合物组分(A)包含一种与第一聚合材料有较高相容性的官能团，聚合物组分(B)包含一种与第一聚合材料有相容性的官能团，该相容性低于聚合物组分(A)的官能团的相容性，其中聚合物组分(B)形成一种聚集体。
2.根据权利要求1所述的涂料，其中树脂是将第一聚合材料和第二聚合材料形成交联结构的聚合物共混物。
3.根据权利要求1所述的涂料，其中第一聚合材料和聚合物组分(A)是含有含乙烯基单体的聚合物。
4.根据权利要求1所述的涂料，其中第二聚合材料含有羟基。
5.根据权利要求4所述的涂料，其中聚合物组分(A)和聚合物组分(B)都含有羟基。
6.根据权利要求1所述的涂料，其中聚合物组分(B)是含有聚硅氧烷基团的聚合物。
7.根据权利要求1所述的涂料，其中第二聚合材料中所含的聚合物组分(A)的组分比率是10～90重量份。
8.根据权利要求1所述的涂料，其中构成聚合物组分(B)的单体含有硅氧烷基团和乙烯基，硅氧烷基团与乙烯基的数量比为1～1000。
9.根据权利要求1所述的涂料，其中聚合物组分(B)的折射率不同于构成聚合物共混物的另一种聚合物组分的折射率。
10.一种至少在光接收面一侧的一部分上用树脂进行了树脂涂布的光电元件，该树脂是至少含有第一聚合材料和第二聚合材料的聚合物共混物，第二聚合材料是由聚合物组分(A)和聚合物组分(B)结合而成的，其中聚合物组分(A)包含一种与上述第一聚合材料有较高相容性的官能团，聚合物组分(B)包含一种与第一聚合材料有相容性的官能团，该相容性低于聚合物组分(A)的官能团的相容性，其中聚合物组分(B)形成一种聚集体。
11.根据权利要求10所述的光电元件，其中树脂是将第一聚合材料和第二聚合材料形成交联结构的聚合物共混物。
12.根据权利要求10所述的光电元件，其中第一聚合材料和聚合物组分(A)是含有含乙烯基单体的聚合物。
13.根据权利要求10所述的光电元件，其中第二聚合材料含有羟基。
14.根据权利要求13所述的光电元件，其中聚合物组分(A)和聚合物组分(B)都含有羟基。
15.根据权利要求10所述的光电元件，其中聚合物组分(B)是含有聚硅氧烷基团的聚合物。
16.根据权利要求10所述的光电元件，其中第二聚合材料中所含的聚合物组分(A)的组分比率是10～90重量份。
17.根据权利要求10所述的光电元件，其中构成聚合物组分(B)的单体含有硅氧烷基团和乙烯基，硅氧烷基团与乙烯基的数量比为1～1000。
18.根据权利要求10所述的光电元件，其中聚合物组分(B)的折射率不同于构成聚合物共混物的另一种聚合物组分的折射率。
全文摘要
本发明提供了一种对光电元件的光接收面一侧进行树脂涂布的涂料,它可以通过有效地利用入射到光电元件上的光来增加转换效率,并具有优良的耐候性,原因是该涂料含有一种树脂,该树脂是至少含有第一聚合材料和第二聚合材料的聚合物共混物,第二聚合材料是由聚合物组分(A)和聚合物组分(B)结合而成的,其中聚合物组分(A)包含一种与第一聚合材料有较高相容性的官能团,聚合物组分(B)包含一种与第一聚合材料有相容性的官能团,该相容性低于聚合物组分(A)的官能团的相容性,其中聚合物组分(B)形成一种聚集体。
文档编号C09D157/00GK1388194SQ0212726
公开日2003年1月1日 申请日期2002年5月17日 优先权日2001年5月17日
发明者塩塚秀则, 高林明治, 片冈一郎 申请人:佳能株式会社