特許 7555361 太陽集光器用の薄膜

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-12

(45)【発行日】2024-09-24

(54)【発明の名称】太陽集光器用の薄膜

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/055 20140101AFI20240913BHJP

   H02S 40/22 20140101ALI20240913BHJP

   G02B 5/28 20060101ALI20240913BHJP

   B32B 7/023 20190101ALI20240913BHJP

【ＦＩ】

H01L31/04 622

H02S40/22

G02B5/28

B32B7/023

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021571370

(86)(22)【出願日】2020-05-29

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-04

(86)【国際出願番号】 IB2020055108

(87)【国際公開番号】W WO2020240491

(87)【国際公開日】2020-12-03

【審査請求日】2023-03-24

(31)【優先権主張番号】102019000007722

(32)【優先日】2019-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】521520809

【氏名又は名称】パワーグラックス ソチエタ レスポンサビリタ リミタータ

【氏名又は名称原語表記】ＰＯＷＥＲＧＬＡＸ Ｓ．Ｒ．Ｌ．

【住所又は居所原語表記】Ｌｏｃａｌｉｔａ Ｍａｓｏ Ａｒｉｏｌ ８，３８０９６ Ｖａｌｌｅｌａｇｈｉ（Ｔｒｅｎｔｏ），Ｉｔａｌｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100159905

【弁理士】

【氏名又は名称】宮垣 丈晴

(74)【代理人】

【識別番号】100142882

【弁理士】

【氏名又は名称】合路 裕介

(74)【代理人】

【氏名又は名称】吉田 新吾

(74)【代理人】

【識別番号】100132698

【弁理士】

【氏名又は名称】川分 康博

(74)【代理人】

【識別番号】100159916

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 貴之

(72)【発明者】

【氏名】トネッツェール，ミケーレ

(72)【発明者】

【氏名】デカーリ，パオロ

(72)【発明者】

【氏名】ヴィンチェンツィ，ドナート

(72)【発明者】

【氏名】ベルナルドーニ，パオロ

【審査官】丸橋 凌

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１９４５５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０６５９２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１０－５３１０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２３０３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１７５５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３２３６４６２（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１０５７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８３７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００５／０９７９３９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３１／０４－３１／０７８

Ｇ０２Ｂ ５／２０－５／２８

Ｈ０２Ｓ １０／００－９９／００

Ｂ３２Ｂ ７／０２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

層状ガラスを製造するための薄膜であって、
ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）から製造され、第１屈折率を有し、内部に分散された発色団の添加剤を有する第１プラスチック層（１９）と、
前記第１屈折率未満の第２屈折率及び前記第１プラスチック層（１９）よりも大きな厚さを有し、添加剤を伴うことなしにＰＶＢ（ポリビニルブチラル）から製造され、前記第１プラスチック層を被覆する、少なくとも１つの第２透明プラスチック層（１８）と、
を含み、
前記第２透明プラスチック層は、前記第１プラスチック層（１９）の内側におけるルミナス放射の全反射による閉じ込めを促進するために、前記第１プラスチック層の第１面及び／又は第２面に結合され、
前記第１プラスチック層（１９）は、前記発色団の存在によって増大した前記第１屈折率を有する薄膜層である、
薄膜。

【請求項2】

前記第１プラスチック層（１９）は、１μｍ～１５０μｍの厚さを有する、
請求項１に記載の薄膜。

【請求項3】

前記第２透明プラスチック層（１８）は、１６０μｍ～３２００μｍの厚さを有する、
請求項１又は２に記載の薄膜。

【請求項4】

前記第１プラスチック層（１９）は、個々の前記第２透明プラスチック層（１８）によって前記第１面上及び前記第２面上の両方において被覆される、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の薄膜。

【請求項5】

２つの前記第２透明プラスチック層（１８）は同一の厚さを有する、
請求項４に記載の薄膜。

【請求項6】

前記第１プラスチック層（１９）は、ペリレン発色団、ナフタレン誘導体（２－（２－エチルヘキシル）－６，７－ジメトシ－１Ｈベンゾ［デ］イソチノリン－１，３（２Ｈ）－ジオン）、ローダミン化合物（Ｃ_２８Ｈ_３１ＣｌＮ_２Ｏ_３）、３－ヒドロキシフラボン、及び４－ジシアノメチル－６－ジメチルアミノスチリル－４Ｈ－ピラン（ＤＣＭ）から選択されるルミネセント有機化合物に基づく、１つ又は複数のタイプの発色団を含む、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の薄膜。

【請求項7】

前記第１プラスチック層（１９）は、１．０ｍｇ／ｃｍ^３超の濃度を有する、ルミネセント有機化合物に基づく発色団を含む、
請求項６に記載の薄膜。

【請求項8】

前記第１プラスチック層（１９）は、ユーロピウム（Ｅｕ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、テルビウム（Ｔｂ）、ネオジム（Ｎｄ）、及びイッテルビウム（Ｙｂ）の化合物に基づく発色団から選択されるランタノイド化合物に基づく、１つ又は複数のタイプの発色団を含む、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の薄膜。

【請求項9】

前記第１プラスチック層（１９）は、２．０ｍｇ／ｃｍ^３超の濃度を有する、ランタノイド化合物に基づく発色団を含む、
請求項８に記載の薄膜。

【請求項10】

前記第１プラスチック層（１９）は、シリコン（Ｓｉ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、硫化鉛（ＰｂＳ）、セレン化鉛（ＰｂＳｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化銅インジウム（ＣｕＩｎＳ_２）、複合系ＣｄＳｅ／ＣｄＳ、複合系ＰｂＳ／ＣｄＳ、銅に基づく複合系（Ｃｕ）及びＣｄＳｅ、マンガンに基づく複合系（Ｍｎ）及びＺｎＳｅの間から選択されるルミネセント結晶及び／又はナノ結晶に基づく、１つ又は複数のタイプの発色団を含む、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の薄膜。

【請求項11】

前記第１プラスチック層（１９）は、０．４ｍｇ／ｃｍ^３超の濃度を有する、ルミネセント結晶及び／又はナノ結晶に基づく発色団を含む、
請求項１０に記載の薄膜。

【請求項12】

前記第１プラスチック層（１９）及び前記第２透明プラスチック層（１８）は、ローラーラミネーションによって互いに結合される、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の薄膜。

【請求項13】

前記第１プラスチック層（１９）は、溶解したＰＶＢ（ポリビニルブチラル）の溶液と、有機化合物及び／又はランタノイド系に基づく化合物及び／又は無機結晶及び／又はナノ結晶に基づく化合物に基づく発色団と、を含む混合体から製造され、
前記第１プラスチック層（１９）は、エアブラシ又はロール印刷によって前記混合体を堆積することで得られる、
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の薄膜。

【請求項14】

前記第１プラスチック層（１９）は、溶解したＰＶＢ（ポリビニルブチラル）の溶液と、有機化合物及び／又はランタノイド系に基づく化合物及び／又は無機結晶及び／又はナノ結晶に基づく化合物に基づく発色団と、を含む混合体から製造され、
前記第２透明プラスチック層（１８）は、エアブラシ又はロール印刷によって前記混合体を堆積することで得られる、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の薄膜。

【請求項15】

ガラスの少なくとも２つのシート（２）と、
前記少なくとも２つのシートの間に介在する、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の多層薄膜（１）と、
を含む、
層状ガラス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ルミネセント太陽集光器を製造するために設計される薄膜に関し、更に詳しくは、太陽集光器用の多層ルミネセント薄膜に関する。

【背景技術】

【0002】

ルミネセント太陽集光器（以下、ＬＳＣと呼称する）は、透明光ルミネセント及び／又は着色物質（以下、発色団と呼称する）によって機能化されたシート又は薄膜に基づいた光起電装置であり、これらは、入射太陽放射の一部分をキャプチャすることができると共にこれを再導入することができる。発色団によって放出された放射の一部分は、全反射の現象に起因して、薄膜／シートの内側でトラップされた状態に留まっている。

【0003】

太陽集光器が十分にスムーズな空気インターフェイスを有する場合には、シート又は薄膜の内側でトラップされた蛍光光の部分は、１つのインターフェイスから他のものへの複数の反射プロセスを経験し、その境界線に到達する。集光器の横方向表面上には、シート／薄膜の内側でトラップされたルミネセンス放射の一部分を電流に変換する光起電セルが存在する。この電流は、有利には、外部ユーザー（照明システム、充電システム、シェーディング又は統合型の照明システム、など）への電力供給に使用されてもよく、ストレージシステム内に保存されてもよく、或いは、配電網に導入されてもよい。

【0004】

フラット光起電システム及び従来の濃縮光起電システム（以下、ＣＰＶと呼称する）と比較すると、ＬＳＣ装置には、多数の且つ重要な利点が存在する。主な利点は以下のとおりである。
ａ）使用される半導体材料の量の大幅な低減。
ｂ）直接及び拡散太陽放射コンポーネントの使用：太陽放射は、太陽に対して直接的に曝露される（即ち、南に対向する）面と拡散コンポーネントにのみ曝露される（即ち、北に対向する）面との両方においてＬＳＣ装置を使用可能であるという利点を結果的に伴って、パネルの位置及び向きとは無関係に、及びキャプチャ表面の傾斜（即ち、水平方向、垂直方向、及び／又は斜め傾斜）とは無関係に、同一の効率によって変換される。
ｃ）外側環境と接触した状態で配置されるコレクタパネルの大きなエリアに起因した良好な熱放散。これは、シートのエッジに結合された光起電レシーバが、低減された温度条件下において機能することを許容しており、このことがこれらに対して高変換効率を付与する（実際の商用半導体の有効性は、動作温度の増大に伴って減少する）。
ｄ）太陽追跡システムの欠如：ＬＳＣ光起電パネルを従来のＣＰＶパネルとの比較においてユニークなものにしているこの特徴は、一方では装置の建築上の統合を大幅に増大させ、他方では、費用、重量、及び保守活動を相当に低減する。
ｅ）発色団自体の放出スペクトルと光起電セルのスペクトル応答曲線との間の高度なオーバーラップを許容する発色団を識別する可能性：これは、セルが、変換効率を極大化させ及びその過熱及び任意の損傷を極小化しつつ、動作することを許容する。

【0005】

但し、ＬＳＣ装置の性能は様々な漏洩メカニズムに依存しており、第１のメカニズムは、シートの表面における光子の一部分の反射に起因してルミネセント発色団に到達しない太陽光に関係している。第２の損失メカニズムは、発色団システムに、及び、特に以下の現象に起因しうる。
ｉ）発色団は、高吸収係数を有する特定のスペクトル領域と、その内部でルミナス放射が吸収されずシートの反対側の面まで到達するスペクトル領域と、によって特徴付けられる。
ｉｉ）吸収された光子の一部分は、発色団によって再放出されず、及び、熱の形態で放散される。
ｉｉｉ）発色団によって再放出された光は、その内側で発色団が内部的に反射される代わりに、所謂「逃散円錐」を通じて分散されるマトリックスによって屈折されている。
ｉｖ）発色団の第２部分による、ルミネセント薄膜の内側に存在する発色団の第１部分によって放出された光子の再吸収。この現象は、ルミネセント物質の放出及び吸収帯域の可能な部分的オーバーラップに起因して発生する。

【0006】

第３の漏洩メカニズムは透明マトリックスに起因しており、及び、以下の潜在的制限を含む。
ｉ）シートの材料は、発色団によって放出される光の波長の範囲全体にわたって完全に透明ではなく、及び、これが光吸収を生成し、従って、性能の損失を生成している。
ｉｉ）表面の仕上げの不完全性が、ルミネセントシート／薄膜の外側における屈折を導入し、これにより、光起電セルによって知覚される光度を低減しうる。

【0007】

第４の損失メカニズムは、光起電セルにリンクしており、実際に、これらは、入射光子の波長に依存するスペクトル応答を有し、及び、最適な方式で放出スペクトル全体を変換することができない。

【0008】

大きなストークスシフト（吸収スペクトルのピークと放出スペクトルのピークの間の波長の差）を有する発色団の使用は、発色団の自己吸収、即ち、第２の漏洩メカニズム、の劇的な低減を可能にしている。その一方で、不活性マトリックスによる吸収は、高透明性を有する材料を使用して低減することができる。

【0009】

ＬＳＣシートを製造するための最も周知の且つ広範に実験されている方式は、プラスチック材料、特に、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）又はポリカーボネート（ＰＣ）、の透明マトリックス中で発色団を分散させるステップを有する。プラスチック材料の使用は、（ガラスとの関係において）低減された重量及び相対的に大きな多様性及び相対的に低い製造費用という利点を有するが、これは、建築セクタにおける使用に特に適してはおらず、相対的に大きな程度の可燃性、燃焼の場合の煙霧の放出、及び引っ掻きに対する相対的に低い抵抗性は、建築セクタにおけるＬＳＣシステムの適用可能性を大幅に制限する側面を構成している。

【0010】

他方では、ガラス質のマトリックスの内側における発色団の包含は、極めて困難であり、その理由は、発色団複合体は、通常、有機的特性のコンポーネントによって特徴付けられており、及び、これらは、通常１５０～２００℃超の温度で不可逆的に劣化する一方で、ガラスを処理するための温度が格段に高いからである。

【0011】

ルミネセント太陽集光器の一例については、特許文献１（米国特許出願公開第２０１５／１９４５５５号明細書）に記述されており、この場合には、発色団によって機能化された単一層薄膜がガラス又はプラスチック材料の２つのシートの間に挿入されている。蛍光放射の閉じ込めが、外側シートの外側表面と空気の間の屈折率の差に起因して促進されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明の目的は、製造が容易且つ廉価であるルミネセント太陽集光器用の薄膜を提供することにあり、これは、上述の欠点を伴うことなしに建築セクタにおいて使用することができる。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記目的は、添付の請求項において特徴付けられる、本発明によるルミネセント太陽集光器用の薄膜によって十分に実現される。

【0014】

以下、次の添付図面を参照し、非限定的な例として、本発明について説明する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】ルミネセント太陽集光器（ＬＳＣ）内で使用される発色団の吸収スペクトル（Ａ）及び放出スペクトル（Ｅ）との比較において太陽ソース（Ｓ）のスペクトルパワー密度のグラフを示す。

【図2】本発明に従って製造されたルミネセント太陽集光器（ＬＳＣ）を示す。

【図3】本発明に従って製造された及び図２のルミネセント太陽集光器（ＬＳＣ）で使用されている多層薄膜を示す。

【図4】図２を参照し、色中心によって放出される光線の光学経路を概略的に示す。

【図5】図２のルミネセント太陽集光器（ＬＳＣ）の斜視図である。

【図6】ペリレンの化合物に基づいた発色団と混合されたＰＶＢ（ポリビニルブチラル）のサンプル中で計測された屈折率の増大のグラフを示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図３を参照すると、参照符号１は、ルミネセント太陽集光器を製造するために設計されたプラスチック薄膜の全体を示す。

【0017】

薄膜１は、その内部で分散された発色団と混合された、及び図示の例では第１層１９よりも厚い個々の透明第２層（薄膜）１８によって両方の側又は面上でカバーされた、第１プラスチック層（薄膜）１９を含む。

【0018】

本発明による薄膜１は、層状ガラスを製造するために好ましくは更に詳しく後述するように設計された、以下において参照される多層薄膜である。

【0019】

第１層１９は、１μｍ～１５０μｍの厚さを有する。

【0020】

それぞれの第２層１８は、１６０μｍ～３２００μｍの厚さを有する。好ましくは、それぞれの第２層１８は、多層薄膜１の全体厚さが実質的に３２００μｍ未満となるような方式により、実質的に１６００μｍ未満の厚さを有する
好ましくは、２つの第２層１８は同一の厚さを有する。

【0021】

第１層１９は、好ましくはＰＶＢ（ポリビニルブチラル）から製造されている。

【0022】

また、第２層１８も、好ましくはＰＶＢ（ポリビニルブチラル）から製造されている。

【0023】

有利には、層１８及び１９は同一の材料から製造されており、且つ第１層内の発色団の存在が材料の屈折率を変更し、これにより、全反射による閉じ込めを促進している。図示されていない一変形実施形態において、第１層１９は、個々の第２透明プラスチックカバリング層１８と、２つの面のうちの１つのみにおいて結合されている。この場合には、第２層１８は、実質的に３６００μｍ未満の厚さを有することが好ましい。

【0024】

図示されていない更なる一変形実施形態において、薄膜１は、この場合にも１～１５０μｍの厚さを有する光学的に活性を有する中間層（層１９）を伴って、３つ超の数ｎの層を含むことができる。

【0025】

上述のすべてのケース（即ち、対称的であるか若しくはそうではない３つ以上の層を有する構造、又は２層若しくは多層構造）において、薄膜１の合計厚さは、層状ガラス内の中間層として後者を含むことができるようなものであり、具体的には、例えば、窓又はカバリングパネルを製造するために、建築作業において使用することができる。

【0026】

従って、図２～図５に示されているように、薄膜１は、構造的強度を増大させるように及び破損の場合にガラスの断片の分散を防止するように、結合を最適化するためにガラス２の２つのシートの間に薄膜の形態において介在させることができる。同時に、この結果、本発明による薄膜１が提供された層状ガラスは、バイパスダイオード４の組（任意）、電気コネクタ５、及び光起電セル６を含む既知のタイプのＬＳＣ装置と関連しうる。

【0027】

実際に、薄膜１は、太陽放射の一部分を吸収可能である、及びこれを等方性を有するように挿入可能である発色団の存在によって特徴付けられた、ルミネセントプラスチック薄膜である。

【0028】

層状ガラスをもたらすプロセスは、発色団系の非劣化と適合した、加熱されたローラーを使用することにより、或いは、１２０℃～１５０℃の温度にてオートクレーブ内で発生しうる、ラミネーションプロセスである。

【0029】

層１８（或いは、単一層１８）が製造されているＰＶＢは、ロールから切断される一方で、層１９が製造されているＰＶＢは、後述する特定のプロセスから到来している。

【0030】

第１に、ＰＶＢの本質的な物理－化学プロパティは、発色団をその内側に内蔵するべく、この材料の溶解を許容していないことに留意されたい。従って、溶剤中でＰＶＢを分解させるステップと、発色団粉体を混合するステップと、溶剤の蒸発によって追加されるＰＶＢの後続する再堆積のステップと、を含む技法を使用することが必要である。

【0031】

第１実施形態によれば、第１層１９は、ペリレン発色団、ナフタレン誘導体（２－（２－エチルヘキシル）－６，７－ジメトシ－１Ｈベンゾ［デ］イソチノリン－１，３（２Ｈ）－ジオン）、ローダミン化合物（Ｃ_２８Ｈ_３１ＣｌＮ_２Ｏ_３）、３－ヒドロキシフラボン、４－ジシアノメチル－６－ジメチルアミノスチリル－４Ｈ－ピラン（ＤＣＭ）から好ましくは選択されたルミネセント有機化合物に基づいた発色団の１つ又は複数のタイプ又は種類を含む。

【0032】

このケースにおいては、後述するように、第１層１９は、１．０ｍｇ／ｃｍ^３超の発色団の濃度を有するルミネセント有機化合物に基づいた発色団を含む。

【0033】

第２の実施形態によれば、第１層１９は、ユーロピウム（Ｅｕ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、及びテルビウム（Ｔｂ）、ネオジム（Ｎｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）の化合物に基づいた発色団から好ましくは選択されたランタノイド化合物に基づいた発色団の１つ又は複数のタイプ又は種類を含む。

【0034】

このケースにおいては、後述するように、第１層１９は、２．０ｍｇ／ｃｍ^３超の発色団の濃度を有するランタノイド化合物に基づいた発色団を含む。

【0035】

第３実施形態によれば、第１層１９は、シリコン（Ｓｉ）、セレン化カドミウム（ＣｅＳｅ）、硫化鉛（ＰｂＳ）、セレン化鉛（ＰｂＳｅ）、セレン化亜鉛（ＺｅＳｅ）、硫化銅インジウム（ＣｕＩｎＳ２）、複合系ＣｄＳｅ／ＣｄＳ、複合系ＰｂＳ／ＣｄＳ、銅に基づいた複合系（Ｃｕ）及びＣｄＳｅ、マンガンに基づいた複合系（Ｍｎ）及びＺｅＳｅから好ましくは選択されたルミネセント結晶及び／又はナノ結晶に基づいた発色団の１つ又は複数のタイプ又は種類を含む。

【0036】

このケースにおいては、後述するように、第１層１９は、０．４ｍｇ／ｃｍ^３超の発色団の濃度を有するルミネセント結晶及び／又はナノ結晶に基づいた発色団を含む。

【0037】

以上を参照し、使用される分子のタイプに応じて閾値超の発色団の密度を有する薄膜層１９の製造が、材料の屈折率の大きな変動を結果的にもたらすことが実際に実験的に見出された。

【0038】

図６は、ペリレンの化合物に基づいた発色団と混合されたＰＶＢのサンプル中で計測された屈折率の増大を示している。また、類似の振る舞いは、ナフタレン錯体、ランタノイド錯体、及びコロイド結晶質錯体に基づいた発色団についても見出された。

【0039】

この屈折率における増大の結果として、発色団によって再放出されたルミナス放射は、主には、第１層１９の内側に閉じ込められた状態で留まり、これにより、透明層１８とのインターフェイスの内側で全反射を経験している。

【0040】

実際に、第１プラスチック層１９は第１屈折率を有しており、及び、第２の混合されていない層１８は、第１層１９の内側でルミナス放射の全反射による閉じ込めを促進するように、第１屈折率未満の第２屈折率を有する。

【0041】

有利には、全反射は、主には、層１８との関係における発色団自体の存在によって促進される屈折率の増大に起因して、発色団と混合された層１９の内側で発生する。

【0042】

上述のすべての発色団に共通するこの効果が有意であるのは、発色団の既定の濃度超においてのみである。

【0043】

「閾値」濃度は、使用される発色団の種類に従って変化する。
ｉ．有機発色団のケースにおいては、１．１ｍｇ／ｃｍ^３の発色団の閾値濃度が見出されている。
ｉｉ．ランタノイドに基づいた発色団のケースにおいては、２．１ｍｇ／ｃｍ^３の発色団の閾値濃度が見出されている。
ｉｉｉ．コロイドナノ結晶に基づいた発色団のケースにおいては、０．５ｍｇ／ｃｍ^３の閾値濃度が見出されている。

【0044】

更なる一実施形態によれば、第１層１９は、上述の個々の濃度と共に共存する状態において、上述のタイプ又は種類の１つ又は複数のものの発色団を含むことができる。

【0045】

上述の技法の任意のものによれば、第１層１９は、上述のように、有機錯体及び／又はランタノイド系に基づいた錯体及び／又は無機結晶／ナノ結晶に基づいた錯体に基づいた発色団と共に分解及び混合されたＰＶＢ（ポリビニルブチラル）の溶液から製造されている。混合体は、第１層１９を形成するために不活性基材上でエアブラシ又はロール印刷によって堆積され、次いで、乾燥された後に不活性基材から引き剥がされる。

【0046】

次いで、層１９が、ローラーラミネーションによって１つ又は複数の第２層１８に結合される。

【0047】

或いは、この代わりに、上述の混合体は、第２層１８上に直接的にロール印刷することにより堆積される。

【0048】

後者のケースにおいて、層１８及び１９の組は、必要に応じて、ローラーラミネーションにより、少なくとも１つの更なる層１８の後に結合することもできる。

【0049】

エアブラシを利用した堆積の技法は、広く設計及び産業化されている自動化された装置を利用した大きな表面の堆積を許容するという利点を有する。この堆積技法にリンクされている別の側面は、高表面／容積比率に起因して溶剤の蒸発を促進するというものである。実際に、相対的に大きな厚さを有する層は、溶剤の表面に向かう拡散及び後続の蒸発の相対的に低速のプロセスに起因して、薄膜の固化を得るために格段に長い時間を必要とする。

【0050】

但し、この堆積技法によって得られる層（薄膜）の厚さは極めて低減されており、及び一般には、使用される溶剤の量とは無関係に１０μｍ未満である。堆積後、生成された薄膜は、容易に取り扱われうるような、及び不活性且つ透明な支持基材を必要とするような厚さを有さない。更には、この技法によって製造可能である薄膜の極めて低減された厚さは、層状ガラス用のカプセル化材料としてそれ自体が使用されることにあまり適さないものにしている。これを理由として、上述のように、このようにして得られた層１９は、１つ又は複数の層１８に結合されている（或いは、層１８上に直接的に形成されている）。

【0051】

ロール印刷堆積技法は、層（薄膜）が、低減された溶剤含有量により、一般的に１０μｍ超の厚さを有するように製造されることを許容する。ロール印刷によって製造された薄膜の厚さは、１５０μｍ未満であり、一般的には１００μｍ未満である。

【0052】

また、このケースにおいて、薄膜の厚さは、層状ガラスのラミネーションのために直接的に使用されうるようなものではない。また、このケースにおいて、上述のように、このようにして得られた層１９は、１つ又は複数の層１８に結合されている（或いは、層１８上に直接的に形成されている）。

【0053】

第１層１９（活性薄膜）を製造するために記述されている技法及び相対的に大きな厚さを有する少なくとも第２透明層１８上におけるその接着（或いは、形成）は、多層薄膜１が、層状ガラスを製造するために薄膜として直接的に使用されるのに適した合計厚さを有するように製造されることを許容している。

【0054】

換言すれば、記述されている本発明は、プラスチックマトリックス多層の使用に基づいており、この場合に、１つの層のみ（第１層１９）が、発色団と混合されている一方で、少なくとも１つのその他の層（第２層１８）は、ガラスの構造、透明性、及び接着プロパティを保証するように最適化されている。この解決策は、露出したガラス表面を有するルミネセントソーラー装置の製造を許容しており、これは、活性材料としてプラスチックマトリックス中に適切に分散された広範囲の発色団系を使用している。

【0055】

本発明から導出される利点の１つは、第１薄層１９内の放射の相対的に効果的な閉じ込めに起因して、ルミナス放射１１（図４）を透過する効率を改善しているという点にある。

【0056】

従って、有利には、発色団によって再放出される及び主に第１薄層１９の内側に閉じ込められる光１１は、ルミナス放射１０が層状ガラスの厚さ全体の内側で透過される場合よりも、明らかに良好な方式で透過されている。ガラス２のシートの外側表面は、実際には、粉体の薄層によって塗布又はカバーされていてもよく、従って、蛍光放射１０の正しい透過に悪影響を及ぼしうる。その一方で、本発明によれば、ルミナス放射１１は、第１層１９の内側で閉じ込められた状態に留まっており、その分離インターフェイスは、常に、クリアであり、クリーンであり、及び、埃又は汚れから保護されている。従って、多層薄膜１の及び特に第１層１９のエッジは、最適且つ効率的な方式でルミナス放射をＬＳＣ装置の光起電セル６に向かって伝達することができる。

【0057】

更に詳しくは、図２、図４、及び図５は、ガラス２の２つのシートの間に内蔵された発色団が豊富な領域をその内側に収容している多層薄膜１を示す。多層薄膜１は、カプセル化の機能のみならず、ルミネセンスを目的とした光学的に活性を有する材料の機能をも実行している。上述の光起電セル６は、ルミナス放射を電気に変換するために、アレイの形態で境界線上に位置決めされている。

【0058】

ガラスシート２の境界線部分は、有利には、シートを固定するための任意の要素が光起電セル６に向かってルミナス放射を透過する効率を低減することを防止するように設計された反射性ストリップ８によってカバーされている。上述のバイパスダイオード４及び上述の電気コネクタ５は、光起電セル６がその上部に収容されている印刷回路９上に取り付けられている。

【0059】

入射太陽放射３は、多層薄膜１の内側に貫通し、及び、部分的に吸収されている。発色団によって吸収された放射の残りの部分７が透過している。多層薄膜１は、第１層１９の内側で蛍光放射の大きな部分１１を透過している。高屈折率を有する第１層１９によって導入される相対的に大きな閉じ込め効果に起因して、ガラス２のシートの内側に閉じ込められるルミナス放射１０の部分は、ルミナス放射１１の部分よりも相当に小さい強度を有する。この現象は、セル６の周辺領域内に存在する任意の再結合中心から離れたその中央領域で光起電セル６を照明することを可能にする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0060】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／１９４５５５号明細書

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】