(57)【要約】【課題】集光型太陽光発電装置用フレネルレンズに用いられるガラスであって、耐候性に優れ、かつ、複雑な形状に容易に加工することが可能なガラスを提供する。【解決手段】集光型太陽光発電装置用フレネルレンズに用いられるガラスであって、質量％で、ＳｉＯ２  ３０〜８０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜４０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ  ０．１〜４．５％、ＺｒＯ２  ０．１〜１０％、及び、ＢａＯ  ０〜１７％を含有することを特徴とするガラス。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集光型太陽光発電装置用フレネルレンズに用いられるガラスであって、質量％で、ＳｉＯ２  ３０〜８０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜４０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ  ０．１〜４．５％、ＺｒＯ２  ０．１〜１０％、及び、ＢａＯ  ０〜１７％を含有することを特徴とするガラス。
【請求項２】
質量％で、ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３が３０〜８０％であり、かつ、質量比で、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３が５．１以上であることを特徴とする請求項１に記載のガラス。
【請求項３】
さらに、質量％で、ＭｇＯ  ０〜２０％、ＣａＯ  ０〜２０％、ＳｒＯ  ０〜２０％、ＺｎＯ  ０〜２０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜２０％、及び、ＴｉＯ２  ０〜１０％を含有することを特徴とする請求項１または２に記載のガラス。
【請求項４】
質量％で、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが２０％以下、かつ、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが２０％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス。
【請求項５】
さらに、質量％で、ＣｅＯ２＋Ｎｄ２Ｏ３＋Ｐｒ２Ｏ３＋Ｅｕ２Ｏ３＋Ｔｂ２Ｏ３＋Ｅｒ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ５を０〜５％含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス。
【請求項６】
鉛成分、ヒ素成分及びフッ素成分を実質的に含有しないことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラス。
【請求項７】
３０〜３００℃における平均線熱膨張係数が１２０×１０−７／℃以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のガラス。
【請求項８】
１０２．０Ｐａ・ｓの粘度に相当する温度が１３００℃以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のガラス。
【請求項９】
軟化点が７５０℃以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のガラス。
【請求項１０】
波長４００ｎｍにおける内部透過率が９０％以上であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のガラス。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のガラスからなることを特徴とする集光型太陽光発電装置用フレネルレンズ。
【請求項１２】
太陽電池と、太陽電池に集光する集光光学系とを備え、集光光学系が請求項１１に記載のフレネルレンズを有することを特徴とする集光型太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集光型太陽光発電装置用フレネルレンズに用いられるガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、集光型太陽光発電装置は、集光レンズと太陽電池セルを備えており、集光レンズにより集められた太陽光等の光が太陽電池セルに照射される構造を有している。集光レンズには例えばフレネルレンズが使用される。フレネルレンズに用いられる材質として、特許文献１にはアクリル樹脂、特許文献２にはシリコーン樹脂、特許文献３にはケイ酸塩ガラスが開示されている。
【０００３】
アクリル樹脂製またはシリコーン樹脂製のフレネルレンズは、金型を用いたプレス成型により作製される。ケイ酸塩ガラス製のフレネルレンズは、樹脂製のフレネルレンズと同様にプレス成型により作製されるか、あるいは、インゴット状のプリフォームガラスに対し、研削、研磨加工を施すことにより作製される。
【０００４】
ところで、集光型太陽光発電装置は主に屋外で使用されるため、それに用いられるフレネルレンズには優れた耐候性が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−７９０８２号公報
【特許文献２】特開２００７−２７１８５７号公報
【特許文献３】特開２０１１−７９６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
アクリル樹脂製のフレネルレンズは透湿性が高いため、空気中の水分または雨水を起因とする水分を吸収しやすい。フレネルレンズに含まれた水分は、外気温の低下により氷結され、クラックの原因となるおそれがある。
【０００７】
シリコーン樹脂製のフレネルレンズは屈折率の温度依存性が高いため、外気温の変化によって焦点距離が変化して発電効率が低下するおそれがある。
【０００８】
ケイ酸塩ガラス製のフレネルレンズは、樹脂製のフレネルレンズが有する上記問題は生じにくいものの、耐候性が未だ不十分である。そのため、長期間屋外で使用すると、表面変質等の不具合が発生しやすい。
【０００９】
なお、集光型太陽光発電装置における発電効率のさらなる向上や小型化を図るため、フレネルレンズの形状に種々の工夫を凝らすことが考えられている。例えば、フレネルレンズの端部を、曲面形状や多角錐形状等の複雑な形状に加工することが今後要求されると予想される。しかしながら、切削や研磨加工ではこのような複雑な形状を達成することが困難であり、コスト面でも不利である。
【００１０】
以上に鑑み、本発明は、集光型太陽光発電装置用フレネルレンズに用いられるガラスであって、耐候性に優れ、かつ、複雑な形状に容易に加工することが可能なガラスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、集光型太陽光発電装置用フレネルレンズに用いられるガラスであって、質量％で、ＳｉＯ２  ３０〜８０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜４０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ  ０．１〜４．５％、ＺｒＯ２  ０．１〜１０％、及び、ＢａＯ  ０〜１７％を含有することを特徴とするガラスに関する。
【００１２】
質量％で、ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３が３０〜８０％であり、かつ、質量比で、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３が５．１以上であることが好ましい。
【００１３】
さらに、質量％で、ＭｇＯ  ０〜２０％、ＣａＯ  ０〜２０％、ＳｒＯ  ０〜２０％、ＺｎＯ  ０〜２０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜２０％、及び、ＴｉＯ２  ０〜１０％を含有することが好ましい。
【００１４】
質量％で、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが２０％以下、かつ、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが２０％以下であることが好ましい。
【００１５】
さらに、質量％で、ＣｅＯ２＋Ｎｄ２Ｏ３＋Ｐｒ２Ｏ３＋Ｅｕ２Ｏ３＋Ｔｂ２Ｏ３＋Ｅｒ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ５を０〜５％を含有することが好ましい。
【００１６】
鉛成分、ヒ素成分及びフッ素成分を実質的に含有しないことが好ましい。
【００１７】
３０〜３００℃における平均線熱膨張係数が１２０×１０−７／℃以下であることが好ましい。
【００１８】
１０２．０Ｐａ・ｓの粘度に相当する温度が１３００℃以下であることが好ましい。
【００１９】
軟化点が７５０℃以下であることが好ましい。
【００２０】
波長４００ｎｍにおける内部透過率が９０％以上であることが好ましい。
【００２１】
また、本発明は、前記いずれかのガラスからなることを特徴とする集光型太陽光発電装置用フレネルレンズに関する。
【００２２】
さらに、本発明は、太陽電池と、太陽電池に集光する集光光学系とを備え、集光光学系が前記フレネルレンズを有することを特徴とする集光型太陽光発電装置に関する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、集光型太陽光発電装置用フレネルレンズに用いられるガラスであって、耐候性に優れ、かつ、複雑な形状に容易に加工することが可能なガラスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る集光型太陽光発電装置の模式的概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００２６】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率等は、現実の物体の寸法の比率等とは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００２７】
（集光型太陽光発電装置）
図１は、本実施形態に係るフレネルレンズを備えた集光型太陽光発電装置の模式的概念図である。
【００２８】
集光型太陽光発電装置１は、太陽電池５と、太陽電池５に太陽光を集光する集光光学系２とを備える。集光光学系２は、フレネルレンズ３と光学素子４とを有する。フレネルレンズ３は、太陽光等の光を集光し、光学素子４を介して太陽電池５に光を照射する。光学素子４は、フレネルレンズ３により集光された光を均質化し、太陽電池５の受光面５０に導く。
【００２９】
太陽電池５の種類は特に限定されない。太陽電池５は、例えば、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、薄膜太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、色素増感型太陽電池、有機半導体太陽電池等により構成することができる。
【００３０】
（フレネルレンズ）
フレネルレンズ３を構成するガラスは、質量％で、ＳｉＯ２  ３０〜８０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜４０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ  ０．１〜４．５％、ＺｒＯ２  ０．１〜１０％、及び、ＢａＯ  ０〜１７％を含有する。当該組成を有するガラスからなるフレネルレンズであれば、耐候性に優れ、長期間屋外で使用しても、表面変質等の不具合が生じにくい。また、低軟化点または低粘度を達成しやすいため、溶融や成形に適しており、金型の形状を適宜選択することにより、複雑な形状を有するフレネルレンズを容易に作製することが可能となる。
【００３１】
以下に、各成分の含有量を上記のように特定した理由を説明する。
【００３２】
ＳｉＯ２はガラス骨格を構成する成分であり、失透を抑制するとともに耐候性を向上させる効果がある。ＳｉＯ２の含有量は３０〜８０％であり、好ましくは４０〜７５％、より好ましくは４５〜７０％、さらに好ましくは４５〜６５％、特に好ましくは４５〜６０％である。ＳｉＯ２が少なすぎると、ガラスが不安定になって耐失透性が低下したり、分相するとともに耐酸性や耐水性等の耐候性が低下しやすくなる。また、熱膨張係数が大きくなって、耐熱衝撃性が低下するおそれがある。一方、ＳｉＯ２の含有量が多すぎると、軟化点が高くなったり、屈折率が低下する傾向がある。
【００３３】
Ｂ２Ｏ３もガラス骨格を構成する成分であり、失透を抑制するとともに耐候性を向上させる効果がある。Ｂ２Ｏ３の含有量は０〜４０％であり、好ましくは２．５〜３０％、より好ましくは５〜２０％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると、耐候性が低下したり、屈折率が低下する傾向がある。
【００３４】
Ａｌ２Ｏ３もガラス骨格を構成する成分であり、失透を抑制するとともに耐候性を向上させる効果がある。Ａｌ２Ｏ３の含有量は０〜２０％であり、好ましくは２．５〜１５％、より好ましくは５〜１０％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると、屈折率が低下するとともに耐候性が低下する傾向がある。
【００３５】
Ｌｉ２Ｏは融剤として作用し、軟化点を低下させる効果が大きい成分である。Ｌｉ２Ｏの含有量は０．１％〜４．５％であり、好ましくは１〜４％、より好ましくは２〜４％である。Ｌｉ２Ｏの含有量が少なすぎると、前記効果が得られにくくなる。一方、Ｌｉ２Ｏの含有量が多すぎると、耐酸性や耐水性等の耐候性が低下する傾向がある。また、熱膨張係数が大きくなって、耐熱衝撃性が低下するおそれがある。
【００３６】
ＺｒＯ２は耐酸性や耐水性等の耐候性を飛躍的に向上させる効果がある成分である。ＺｒＯ２の含有量は０．１〜１０％であり、好ましくは１〜５％である。ＺｒＯ２の含有量が少なすぎると、前記効果が得られにくくなる。一方、ＺｒＯ２の含有量が多すぎると、粘度が高くなったり、失透しやすくなる。
【００３７】
ＢａＯは、耐酸性や耐水性等の耐候性をあまり低下させることなく、軟化点を低下させる効果がある成分である。ＢａＯの含有量は０〜１７％であり、好ましくは０．５〜１５％、より好ましくは１〜１０％、さらに好ましくは１．５〜９．５％である。ＢａＯの含有量が多すぎると、耐酸性や耐水性等の耐候性が低下しやすくなる。
【００３８】
フレネルレンズ３を構成するガラスは、上記成分に加えて、  さらに、質量％で、ＭｇＯ  ０〜２０％、ＣａＯ  ０〜２０％、ＳｒＯ  ０〜２０％、ＺｎＯ  ０〜２０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜２０％、及び、ＴｉＯ２  ０〜１０％を含有することが好ましい。
【００３９】
ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯは融剤として作用して軟化点を低下させるとともに、液相温度を低下させる効果がある。その含有量は各々好ましくは０〜２０％、より好ましくは０．１〜１５％である。これらの成分の含有量が多すぎると、耐酸性や耐水性等の耐候性が低下しやすくなる。
【００４０】
ＺｎＯは融剤として作用して軟化点を低下させるとともに、液相温度を低下させる効果がある。特に、ＺｎＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯに比べ、軟化点を低下させる効果が高く、かつ、良好な耐候性を確保できる。ＺｎＯの含有量は好ましくは０〜２０％、より好ましくは０．１〜１５％である。ＺｎＯの含有量が多すぎると、耐酸性や耐水性等の耐候性が低下しやすくなる。
【００４１】
なお、良好な耐候性を得るためには、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量を適宜調整することが好ましい。具体的には、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯは好ましくは２０％以下、より好ましくは１９．５％以下、さらに好ましくは１７．５％以下である。これらの成分の合量が多すぎると、耐侯性に劣る傾向がある。一方、軟化点を十分に低下させるためには、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯは０．５％以上であることが好ましい。
【００４２】
Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは融剤として作用して軟化点を低下させるとともに、液相温度を低下させる効果がある。その含有量は各々好ましくは０〜２０％、より好ましくは０．１〜１５％、さらに好ましくは０．１〜１０％である。これらの成分の含有量が多すぎると、アルカリ溶出が顕著となり、耐酸性や耐水性等の耐候性が低下しやすくなる。また、熱膨張係数が大きくなって耐熱衝撃性が低下するおそれがある。
【００４３】
なお、良好な耐候性及び耐熱衝撃性を確保するためには、アルカリ金属酸化物であるＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合量を適宜調整することが好ましい。具体的には、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは好ましくは２０％以下、より好ましくは１６％以下、さらに好ましくは１５％以下である。なお、軟化点を十分に低下させる効果を得るためには、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは好ましくは０．１％以上、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１％以上、特に好ましくは２％以上である。
【００４４】
ＴｉＯ２は融剤として作用して軟化点を低下させるとともに、紫外線による着色を抑制する効果や、耐酸性や耐水性等の耐候性を向上させる効果がある。ＴｉＯ２の含有量は好ましくは０〜１０％、より好ましくは０．１〜９．５％、さらに好ましくは０．１〜５％である。ＴｉＯ２の含有量が多すぎると、透過率曲線において、紫外領域の透過率が長波長側にシフトして着色が起こりやすくなったり、屈折率が高くなりすぎる傾向がある。
【００４５】
フレネルレンズ３を構成するガラスは、上記成分に加えて、以下の成分を含有することができる。
【００４６】
ＣｅＯ２、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｔｂ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３及びＹｂ２Ｏ５は、可視〜紫外域付近の光を吸収して強い発光が生じるため、これらの成分を適宜含有させることで発光効率を高めることができる。ＣｅＯ２＋Ｎｄ２Ｏ３＋Ｐｒ２Ｏ３+Ｅｕ２Ｏ３＋Ｔｂ２Ｏ３＋Ｅｒ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ５は好ましくは０〜５％、より好ましくは０．１〜３％、さらに好ましくは０．１〜１％である。
【００４７】
ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ５及びＴａ２Ｏ５は、紫外域付近の吸収端の位置を大きく変化させる成分である。そのため、これらの成分の含有量を調整することにより、吸収端位置を任意に調整することが好ましい。具体的には、ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５は好ましくは０〜２０％、より好ましくは０〜１０％、さらに好ましくは０．１〜８％、特に好ましくは１〜５％である。
【００４８】
本発明において、低粘度かつ耐侯性に優れたガラスを得るためには、以下のように各成分の合量や比率を調整することが好ましい。
【００４９】
ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３は好ましくは３０〜８０％、より好ましくは３５〜７５％である。ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３が少なすぎると、耐侯性に劣る傾向があり、一方、多すぎると、粘度が高くなりやすい。
【００５０】
ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３は好ましくは５．１〜１０００、より好ましくは５．５〜５００、さらに好ましくは６．５〜３００、特に好ましくは７．５〜２００である。当該比率が小さすぎると、粘度が高くなりやすく、結果として溶融温度やプレス温度が高くなりやすい。一方、当該比率が大きすぎると、耐侯性に劣る傾向がある。
【００５１】
（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／ＺｒＯ２は好ましくは５〜７００、より好ましくは１０〜６００である。当該比率が大きすぎると、耐侯性に劣る傾向があり、一方、小さすぎると、粘度が高くなりやすい。
【００５２】
Ｌｉ２Ｏ／ＺｒＯ２は好ましくは０．１〜１５、より好ましくは０．２〜１０、さらに好ましくは０．５〜５である。当該比率が大きすぎると、耐侯性に劣る傾向があり、一方、小さすぎると、粘度が高くなりやすい。
【００５３】
ＢａＯ＋ＺｎＯは好ましくは１．５〜４０％、より好ましくは２〜３０％である。ＢａＯ＋ＺｎＯが少なすぎると、粘度が高くなりやすい。一方、ＢａＯ＋ＺｎＯが多すぎると、耐侯性に劣る傾向がある。
【００５４】
（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／Ｌｉ２Ｏは好ましくは５〜７００、より好ましくは１０〜６００である。当該比率が大きすぎると、粘度が高くなりやすい。一方、当該比率が小さすぎると、耐侯性に劣る傾向がある。
【００５５】
（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／Ｌｉ２Ｏは好ましくは０．１〜１００、より好ましくは０．２〜５０である。当該比率が小さすぎると、熱膨張係数が大きくなって耐熱衝撃性が低下するおそれがある。また、粘度が高くなる傾向がある。一方、当該比率が大きすぎると、耐侯性に劣る傾向がある。
【００５６】
なお、本発明において、鉛成分（例えばＰｂＯ）、ヒ素成分（例えばＡｓ２Ｏ３）及びフッ素成分（例えばＦ２）は、環境上の理由から、実質的なガラスへの導入は避けるべきである。よって、フレネルレンズ３を構成するガラスはこれらの成分を実質的に含有しないことが好ましい。具体的には、各成分の含有量は０．１％未満であることが好ましい。
【００５７】
また、着色成分であるＦｅ２Ｏ３を多く含有すると、透過率が低下して発電効率低下の原因になる。よって、Ｆｅ２Ｏ３の含有量は好ましくは１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下である。
【００５８】
また、清澄剤、酸化剤または還元剤として、Ｓｂ２Ｏ３、ＳＯ３、ＮＯ３、ＳｎＯ２またはカーボン等を合量で１％以下含有することができる。
【００５９】
本発明のガラスの屈折率（ｎｄ）は特に限定されないが、例えば１．５〜１．７、特に１．５〜１．６であることが好ましい。屈折率が低すぎると、レンズとしての集光距離が長くなる傾向があるため、装置の大きさ（フレネルレンズ３と光学素子４の距離）に集光距離を適合させるためには複雑なレンズ形状が必要となる。また、光が外部に漏れやすくなる。一方、屈折率が高すぎると、フレネルレンズ３の受光面において光が反射して、フレネルレンズ３の内部に光が入射しにくくなる。
【００６０】
フレネルレンズ３の表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１で規定される算術表面粗さ（Ｒａ）で２００ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、２０ｎｍ以下、特に１０ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、フレネルレンズ３の表面における光の散乱が抑制され、光が内部に入射しやすくなる。
【００６１】
本発明のガラスの３０〜３００℃における平均線熱膨張係数は、好ましくは１２０×１０−７／℃以下、より好ましくは１１０×１０−７／℃以下、さらに好ましくは１００×１０−７／℃以下である。平均線熱膨張係数が高すぎると、プレス成型後の冷却時や、屋外で使用した際の温度変化に対応できず、破損するおそれがある。さらに、レンズの焦点が変化し、高い発電効率が得られにくい。なお、下限については特に限定されないが、現実的には３０×１０−７／℃以上、特に５０×１０−７／℃以上である。
【００６２】
本発明のガラスの１０２．０Ｐａ・ｓの粘度に相当する温度は、好ましくは１３００℃以下、より好ましくは１２００℃以下である。１０２．０Ｐａ・ｓの粘度に相当する温度が高すぎると、溶融の際の耐火物や成型の際の金型が劣化しやすくなる。
【００６３】
本発明のガラスの軟化点は、好ましくは７５０℃以下、より好ましくは７００℃以下、さらに好ましくは６５０℃以下である。軟化点が高すぎると、成形時に金型が劣化がしやすくなる。
【００６４】
本発明のガラスは、波長４００ｎｍにおける内部透過率が、好ましくは９０％以上、より好ましくは９２．５％以上、さらに好ましくは９５％以上である。波長４００ｎｍにおける内部透過率が低すぎると、集光型太陽光発電装置の発電効率に劣る傾向がある。
【００６５】
本発明のガラスは、波長３００ｎｍにおける内部透過率が、好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下、さらに好ましくは２０％以下、特に好ましくは１０％以下、最も好ましくは０％である。波長３００ｎｍにおける内部透過率が高すぎると、集光型太陽光発電装置１を構成する部材同士（例えば、光学素子４と太陽電池５）を接着するシリコーン樹脂等が劣化しやすくなる。
【００６６】
また、本発明のガラスは、内部透過率が０％となる波長が、好ましくは２５０ｎｍ以上、より好ましくは２７５ｎｍ以上、さらに好ましくは２８０ｎｍ以上である。内部透過率が０％となる波長が小さすぎると、紫外光が透過しやすくなるため、集光型太陽光発電装置１を構成する部材同士を接着するシリコーン樹脂等が劣化しやすくなる。
【００６７】
なお、本発明において、内部透過率は厚さ１０ｍｍで測定した値をいう。
【００６８】
以下、フレネルレンズ３の製造方法の一例について説明する。
【００６９】
（フレネルレンズの製造方法）
フレネルレンズ３は、上記組成を有するガラス材料に対して、機械研磨による研磨加工またはプレス成形を施すことにより得られる。プレス成形は、溶融ガラスを直接金型に流し込み、加圧成形を行うダイレクトプレス成形や、一旦ガラス化して得られた成形体を再加熱し、軟化変形させるリヒートプレス成形等が挙げられる。特に、複雑な形状のフレネルレンズを得る場合は、機械研磨よりプレス成型が有利である。
【００７０】
プレス成型によりフレネルレンズ３を作製する場合、低軟化点あるいは低粘度のガラスを用いることで、金型の劣化を抑制することができる。
【００７１】
成型後、例えば火炎研磨を行なうことにより、良好な表面粗さを容易に得ることができる。
【実施例】
【００７２】
以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
【００７３】
表１〜５は本発明の実施例（Ｎｏ．１〜３９）及び比較例（Ｎｏ．４０、４１）をそれぞれ示している。
【００７４】
【表１】
2014108908.tif 000003
【００７５】
【表２】
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【００７６】
【表３】
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【００７７】
【表４】
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【００７８】
【表５】
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【００７９】
各試料は次のようにして調製した。
【００８０】
まず、表に示す各組成になるようにガラス原料を調合し、白金ルツボを用いて１０００〜１４００℃で４時間溶融した。溶融後、溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、さらにアニール後、各測定に適した試料を作製した。
【００８１】
得られた試料について、熱膨張係数、軟化点、１０２．０Ｐａ・ｓの粘度に相当する温度、内部透過率を測定した。また、耐侯性について評価した。結果を表１〜５に示す。
【００８２】
表から明らかなように、実施例であるＮｏ．１〜３９の試料は、熱膨張係数が９７×１０−７／℃以下、軟化点が７４５℃以下、１０２．０Ｐａ・ｓの粘度に相当する温度が１２９５℃以下、波長４００ｎｍにおける内部透過率が９７％以上、波長３００ｎｍにおける内部透過率が３１％以下、内部透過率が０％となる波長が２８９ｎｍ以上と、各特性に優れていた。また、いずれも良好な耐失透性を示していた。
【００８３】
一方、比較例であるＮｏ．４０の試料は、波長４００ｎｍにおける内部透過率が８６％と低く、太陽電池の発電効率に劣ると考えられる。また、耐候性にも劣っていた。Ｎｏ．４１の試料は軟化点が８００℃と高く、リヒートプレス成形に適していなかった。また、１０２．０Ｐａ・ｓの粘度に相当する温度が１３００℃を超えており、ダイレクトプレス成形に適していなかった。
【００８４】
なお、各特性は以下の方法により測定及び評価した。
【００８５】
熱膨張係数は熱膨張測定装置（ｄｉｌａｔｏ  ｍｅｔｅｒ）を用いて測定した。
【００８６】
軟化点はファイバー法により測定した。
【００８７】
１０２．０Ｐａ・ｓの粘度に相当する温度は白金球引き上げ法により測定した。
【００８８】
内部透過率は、まず分光光度計（株式会社島津製作所製ＵＶ−３１００）を用いて、厚さ５ｍｍ±０．１ｍｍ及び１０ｍｍ±０．１ｍｍの光学研磨された各試料について、波長２００〜８００ｎｍの範囲における表面反射損失を含む透過率を０．５ｎｍ間隔で測定し、得られた測定値から波長４００ｎｍ及び３００ｎｍにおける内部透過率と内部透過率０％となる波長を算出した。
【００８９】
耐候性は、試料を温度８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽に２０００時間放置した後、試料表面を顕微鏡で観察し、表面に白濁や析出物が確認されなかったものを「○」、白濁や表面析出物が確認されたものを「×」として評価した。
【符号の説明】
【００９０】
１…集光型太陽光発電装置
２…集光光学系
３…フレネルレンズ
４…光学素子
５…太陽電池
５０…受光面
【図１】
2014108908.tif 000008