形成膜的材料的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2011年12月1日、申请号为201180066623. 3、发明名称为"形 成膜的材料"的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及用于太阳能电池的形成膜的材料，详细地说涉及被覆于太阳能电池的 透明电极的表面上，作为聚光膜有效地利用的形成膜的材料。
【背景技术】
[0003] 近年来，与太阳光发电有关的技术显著地发展，各种太阳能电池作为商品流通。 "将来自太阳的光能转变为电能"的太阳光发电具有：⑴能源庞大且不会枯竭，⑵为洁净 的能源，发电时不排出二氧化碳，（3)可以自给电力等优点，为不仅能够在室外利用而且还 能够在太空利用的技术。作为太阳能电池的种类，大致区分为在材料中使用硅半导体的种 类（结晶系和无定形（非结晶系））和在材料中使用化合物半导体的种类，如果连开发中的 种类也包含在内则会更多。
[0004] 然而目前，对于太阳能电池而言，与高制造成本相比，发电量非常小，如果与以往 的发电系统相比，则费用对效果非常低。此外太阳能电池，随着长时间的使用，观察到由太 阳光、水蒸气引起的密封材的黄变、剥离、反白等劣化现象。因此现在，作为太阳能电池所要 求的特性，在长寿命化的同时最大输出的提高变得重要。
[0005] 作为现在所提出的太阳能电池的长寿命化的方法之一，谋求通过在密封材中添加 紫外线吸收剂、光稳定剂、和抗氧化剂等来抑制劣化的对策。
[0006] 此外，在最大输出的提高时，大多使用根据入射光强度的变化，将动作点维持至最 佳而获得最大输出的最大功率点跟踪控制（MPPT)(非专利文献1)。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特开2010 - 31232号公报
[0010] 专利文献2 :日本特开2001 - 119047号公报
[0011] 非专利文献
[0012] 非专利文献1 :伊奈信彦他，"PVシ只亍Λ ? MPPT制御特性①調整C A §出力平準 化""，电气学会论文志 Β, 124, No. 3, PP. 455 - 461 (2004)
【发明内容】
[0013] 发明所要解决的课题
[0014] 上述MPPT控制系统，在导入至以家庭用等小规模且独立的电力系统的太阳光发 电系统的情况下，与入射光强度的变化伴随的太阳光发电系统的输出电力变化可能会对电 力系统的频率带来不良影响，在这方面有不利。期望即使不使用MPPT控制系统也可以使最 大输出提高的其它方法。
[0015] 本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供即使不使用例如以往的MPPT 控制系统，也可以有助于提高太阳能电池的最大输出的用于太阳能电池的新材料。
[0016] 用于解决课题的方法
[0017] 本发明人等为了实现上述目的而反复深入研究，结果发现，通过在太阳能电池单 元的透明电极上，形成高折射率且高透明性的固化膜作为聚光膜，从而可以制造使最大输 出提高了的太阳能电池，从而完成本发明。
[0018] 即，本发明中，作为第1观点，涉及一种形成膜的材料，是形成太阳能电池的透明 电极上的聚光膜的材料，其在633nm的波长下具有1. 5~2. 0的折射率，且相对于400nm的 波长的光具有95%以上的透射率，并包含具有芳香族基的有机系高分子化合物（A)。
[0019] 作为第2观点，涉及第1观点所述的形成膜的材料，上述有机系高分子化合物（A) 为具有三嗪骨架或芴骨架的高分子化合物。
[0020] 作为第3观点，涉及第2观点所述的形成膜的材料，上述有机系高分子化合物（A) 为具有三嗪骨架的高分子化合物，并且为将具有被羟基甲基和/或烷氧基甲基取代了的至 少2个氮原子的三嗪化合物作为单体而聚合成的、重均分子量为至少5, 000的高分子，并且 为该三嗪骨架彼此介由N - CH2+ N基或N - CH 2- 0 - CH 2- N基而被结合，在高分子末 端具有羟基甲基、和/或烷氧基甲基、和/或酯部位的化合物。
[0021] 作为第4观点，涉及第3观点所述的形成膜的材料，上述三嗪化合物为选自三聚氰 胺化合物和苯胍胺化合物中的化合物。
[0022] 作为第5观点，涉及第4观点所述的形成膜的材料，还含有具有被羟基甲基和/或 烷氧基甲基取代了的至少2个氮原子的三嗪化合物、或具有被羟基甲基和/或烷氧基甲基 取代了的至少2个氮原子的脲化合物作为（B)成分。
[0023] 作为第6观点，涉及第5观点所述的形成膜的材料，相对于上述有机系高分子化合 物（A) 100质量份，含有上述⑶成分10~100质量份。
[0024] 作为第7观点，涉及第2观点所述的形成膜的材料，上述有机系高分子化合物（A) 为具有芴骨架的化合物，并且该化合物为具有芳香族cardo结构的、重均分子量为至少 5, 000的高分子，为该芳香族cardo结构彼此介由包含醚键和硫醚键的结构而结合的化合 物。
[0025] 作为第8观点，涉及第7观点所述的形成膜的材料，上述有机系高分子化合物（A) 为具有至少4个以上苯环的化合物。
[0026] 作为第9观点，涉及第8观点所述的形成膜的材料，上述有机系高分子化合物（A) 为除了上述芳香族cardo结构以外，还具有下述式（1)所示的结构的化合物。
[0027]
[0028] (式中，R1~R 各自独立地表示氢原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~ 10的卤代烷基、碳原子数1~10的烷氧基、卤原子、硝基、甲酰基、氰基、氨基、羧基、膦酰基、 磺酰基、可以被W8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个基团与R6~R w中的1个基团合在一起，表示一 S - 基，
[0029] W8表示碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的卤代烷基、碳原子数1~10 的烷氧基、羟基、卤原子、硝基、甲酰基、氰基、羧基、膦酰基或磺酰基。）
[0030] 作为第10观点，涉及第9观点所述的形成膜的材料，还含有被封闭异氰酸酯基取 代了的化合物作为（C)成分。
[0031] 作为第11观点，涉及第10观点所述的形成膜的材料，相对于上述有机系高分子化 合物（A) 100质量份，含有上述化合物（C) 10~100质量份。
[0032] 作为第12观点，涉及第6观点所述的形成膜的材料，相对于上述有机系高分子化 合物（A) 100质量份，还以小于10质量份的比例含有⑶密合材。
[0033] 作为第13观点，涉及第12观点所述的形成膜的材料，上述（D)密合材为下述式 (2)所示的化合物。
[0034]
[0035] (式中，Rn~R14各自独立地表示碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的卤代 烷基、碳原子数1~10的烷氧基、齒原子、硝基、甲酰基、氰基、氨基、羧基、膦酰基、磺酰基、 羟基、乙烯基、烯丙基、硫醇基、缩水甘油基、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表示碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的卤代烷基、碳原子数1~10 的烷氧基、羟基、乙烯基、稀丙基、硫醇基、缩水甘油基、齒原子、硝基、甲醜基、氛基、駿基、勝 酰基或磺酰基，
[0037] z表示单键、可以被W9取代的碳原子数1~10的亚烷基、一 C(O)O -、一 C(O) NH-、一0-、一S-、一 S (0)2-或一C(O)―，而且
[0038] W9表示碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的卤代烷基或碳原子数1~10 的烷氧基。）
[0039] 作为第14观点，涉及第13观点所述的形成膜的材料，上述式（2)所示的化合物 中，R11~R 13为碳原子数1~10的烷氧基，R 14为氨基。
[0040] 作为第15观点，涉及第1观点~第14观点中的任一项所述的形成膜的材料，还含 有溶剂（E)而处于清漆的形态。
[0041] 作为第16观点，涉及一种太阳能电池，其是将由第1观点~第15观点中的任一项 所述的形成膜的材料制作的固化膜被覆在透明电极的表面上而成的。
[0042] 发明的效果
[0043] 本发明的形成膜的材料仅通过涂布在太阳能电池单元的透明电极上使其固化，就 可以形成透明且高折射率的固化膜。
[0044] 而且将由本发明的形成膜的材料制作的固化膜被覆在透明电极的表面上而成的 太阳能电池可以使其最大输出提高。
【具体实施方式】
[0045] 本发明涉及一种形成膜的材料，是形成太阳能电池的透明电极上的聚光膜的材 料，其在633nm的波长下具有1. 5~2. 0的折射率，且相对于400nm的波长的光具有95%以 上的透射率，并包含具有芳香族基的有机系高分子化合物（A)。
[0046] 在本发明中，作为上述有机系高分子化合物（A)，使用具有三嗪骨架或芴骨架的高 分子化合物。
[0047] <有机系高分子化合物（A):具有三嗪骨架的高分子化合物>
[0048] 本发明中使用的所谓具有三嗪骨架的高分子化合物，为将具有被羟基甲基和/或 烷氧基甲基取代了的至少2个氮原子的三嗪化合物作为单体而聚合成的、重均分子量为至 少5, 000的高分子化合物。而且为该三嗪骨架彼此介由N - CH2- N基或N - CH 2- 0 - 012- 0 - N基而被结合，在高分子末端具有羟基甲基、和/或烷氧基甲基、和/或酯部位的 化合物。
[0049] 作为成为构成上述高分子化合物的单体的、具有至少2个氮原子的三嗪化合物的 例子，可举出具有被羟基甲基或烷氧基甲基或这两者取代了的氮原子的三聚氰胺化合物、 和具有被羟基甲基羟基甲基或烷氧基甲基或这两者取代了的氮原子的苯胍胺化合物。
[0050] 上述具有被羟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 过在沸水中使三聚氰胺/苯胍胺与福尔马林进行反应，进行羟基甲基化来获得。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过使先前被羟基甲基 取代了的三聚氰胺/苯胍胺化合物与甲醇、乙醇、异丙醇、正己醇等醇进行反应来获得。
[0051] 这些被羟基甲基和/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 够作为市售品而获得。作为上述三聚氰胺化合物的例子，可举出日本寸47夕0夂只 卜y -久、（株）制寸彳力1^ 300、日本寸彳亍y夕彳y