(57)【要約】【課題】地球温暖化防止の対策として期待されている太陽光発電装置に用いられ、従来のそれよりも優れた耐候性を有する太陽電池用集光レンズ部材の製造方法、および太陽電池用集光レンズ部材を提供すること。【解決手段】基板とレンズが積層されてなる太陽電池用集光レンズ部材の製造方法であって、紫外線吸収剤、光安定剤、および酸化防止剤から選択される１又は２以上を含む基板を準備する基板準備工程と、レンズ形成用材料が充填された樹脂製のレンズ形成用モールドに前記基板を接触させる基板接触工程と、前記基板を前記レンズ形成用モールドから剥離する基板剥離工程と、により太陽電池用集光レンズ部材を製造する。【選択図】図１
2013214702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板とレンズが積層されてなる太陽電池用集光レンズ部材の製造方法であって、
紫外線吸収剤、光安定剤、および酸化防止剤から選択される１又は２以上を含む基板を準備する基板準備工程と、
レンズ形成用材料が充填されたレンズ形成用モールドに前記基板を接触させる基板接触工程と、
前記基板を前記レンズ形成用モールドから剥離する基板剥離工程と、を含み
前記レンズ形成用材料が、紫外線硬化型樹脂または電子線硬化型樹脂であり、
前記レンズ形成用モールドが樹脂からなり、
前記基板接触工程と前記基板剥離工程との間、または前記基板剥離工程の後、のいずれか一方または双方において、レンズ側から紫外線または電子線を照射する照射工程が行われることを特徴とする太陽電池用集光レンズ部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池用集光レンズ部材の製造方法、および太陽電池用集光レンズ部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、地球温暖化防止の対策として、世界規模でＣＯ2排出抑制の取り組みが行われており、火力発電などに代わるクリーンな発電装置として太陽光発電装置が注目されている。
【０００３】
太陽光発電装置としては、太陽電池を隙間なく敷き詰めて構成した太陽光発電モジュールを屋根の上などに設置した非集光固定型の平板式構造が一般的である。これに対し、太陽光発電装置を構成する部材の中で価格が高い太陽電池の使用料を減らす技術が提案されている。
【０００４】
つまり、太陽電池の特性として集光倍率を上げるほど太陽電池の光電変換効率は向上するため、光学レンズや反射鏡を用いて太陽光を集光し、小面積の太陽電池に照射することで、太陽電池の面積あたりの発電電力を大きくし、太陽光発電装置全体のコストを削減することが提案されている。例えば、特許文献１には、集光型太陽光発電モジュールが開示されている。
【０００５】
また、太陽光を集光するタイプの太陽光発電装置にあっては、より効率的に太陽光を集光するために、太陽光を追尾して太陽光を常に正面で受光するように構成された、いわゆる追尾・集光型太陽光発電装置も近年開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００９／１２５７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
集光型太陽光発電装置は、大規模な発電プラントでの使用に向いていることから、太陽光の強度が強い砂漠など、過酷な環境下に設置される場合が多いところ、未だ開発初期段階であるため、その耐久性、特に耐候性については充分考慮されていないのが現状である。
【０００８】
つまり、前記特許文献１をはじめ、現在の集光型太陽光発電装置に用いられている集光レンズ部材は、基板と、当該基板の一方の面に設けられるレンズと、を基本構成としており、基板はアクリルなどの樹脂材料によって形成されている場合が多いが、前述の通り、太陽光や風雨に直に曝されるなど過酷な環境下にあっては、樹脂材料からなる基板はすぐに劣化してしまい不向きである。
【０００９】
一方で、集光レンズ部材を構成する基板に耐候性を持たせるべく、ガラス材料を基板として用いることも検討されている。ガラス材料はアクリルなどの樹脂と比較すれば、多少は劣化し難いと言えるものの、ガラス材料を用いることのみでは実用レベルにまで耐候性を向上することはできない。また、ガラス材料は樹脂材料に比べて高価であり、装置全体のコストパフォーマンスが問題となる場合も多い。さらに、集光型太陽光発電装置は太陽光を追尾するように構成される場合も多く、この場合においてガラス材料を用いると、装置全体の重量が重くなってしまい、その分だけ装置に負荷がかかることとなり好ましくない。
【００１０】
本発明はこのような状況においてなされたものであり、地球温暖化防止の対策として期待されている太陽光発電装置に用いられ、従来のそれよりも優れた耐候性を有する太陽電池用集光レンズ部材の製造方法、および太陽電池用集光レンズ部材を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための発明は、基板とレンズが積層されてなる太陽電池用集光レンズ部材の製造方法であって、紫外線吸収剤、光安定剤、および酸化防止剤から選択される１又は２以上を含む基板を準備する基板準備工程と、レンズ形成用材料が充填されたレンズ形成用モールドに前記基板を接触させる基板接触工程と、前記基板を前記レンズ形成用モールドから剥離する基板剥離工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、上記の発明にあっては、前記レンズ形成用材料が、紫外線硬化型樹脂または電子線硬化型樹脂であり、前記レンズ形成用モールドが樹脂からなり、前記基板接触工程と前記基板剥離工程との間、または前記基板剥離工程の後、のいずれか一方または双方において、レンズ側から紫外線または電子線を照射する照射工程が行われてもよい。
【００１３】
上記課題を解決するための別の発明は、太陽電池用集光レンズ部材であって、紫外線吸収剤、光安定剤、および酸化防止剤から選択される１又は２以上を含む基板と、前記基板の一方の面に位置する樹脂製レンズと、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、上記の発明にあっては、前記樹脂製レンズが、紫外線硬化型樹脂または電子線硬化型樹脂であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の製造方法によれば、太陽電池用集光レンズ部材を構成する基板に紫外線吸収剤、光安定剤、および酸化防止剤の少なくともいずれかが含まれているため、当該レンズ部材に耐候性を付与することができる。また、本発明の太陽電池用集光レンズ部材にあっても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる太陽電池用集光レンズ部材の概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる太陽電池用集光レンズ部材の概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる太陽電池用集光レンズ部材の概略断面図である。
【図４】本発明の太陽電池用集光レンズ部材の製造方法を説明するための工程図である。
【図５】基板接触工程および、この後に行われる照射工程を説明するための概略断面図である。
【図６】本発明の実施例１にかかる太陽電池用集光レンズ部材の概略断面図である。
【図７】本発明の実施例２にかかる太陽電池用集光レンズ部材の概略断面図である。
【図８】比較例１にかかる太陽電池用集光レンズ部材の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための複数の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する形態に限定されることはなく、技術思想を逸脱しない範囲において種々変形を行なって実施することが可能である。また、添付の図面においては、説明のために上下、左右の縮尺を誇張して図示することがあり、実際のものとは縮尺が異なる場合がある。
【００１８】
＜太陽電池用集光レンズ部材＞
はじめに本発明の太陽電池用集光レンズ部材について説明する。
【００１９】
図１、図２、および図３は、いずれも本発明の一実施形態にかかる太陽電池用集光レンズ部材の概略断面図である。
【００２０】
図１〜３に示すように、太陽電池用集光レンズ部材１０は、基板１１と、当該基板１１の一方の面、図では下面に位置する樹脂製レンズ１２によって構成されている。そして、太陽光は図の上方から照射され、太陽電池用集光レンズ部材１０によって屈折せしめられ、太陽電池Ｓに集光されることとなる。
【００２１】
＜基板＞
本発明の太陽電池用集光レンズ部材１０を構成する基板１１は、紫外線吸収剤、光安定剤、および酸化防止剤から選択される１又は２以上を含むことに特徴を有している。紫外線吸収剤、光安定剤、および酸化防止剤を含むことにより、当該基板１１に耐候性を付与することができる。なお、図１および図２に示す基板１１には、紫外線吸収剤１３のみが含まれている。
【００２２】
ここで、本発明でいう基板１１は、単層構造および複数構造のいずれをも含む概念であり、単層構造の場合には、当該単層中に紫外線吸収剤１３等が含まれていればよく、一方で複数構造の場合には、これを構成する層の少なくとも一の層に紫外線吸収剤１３等が含まれていればよい。
【００２３】
図１に示す基板１１は単層構造を有している。単層構造を採用する場合には、基板１１に紫外線吸収剤１３を含有する必要があるため、当該基板１１の材質としては各種樹脂板を挙げることができ、例えば、アクリル系の樹脂板はその強度や透明性の観点から好適に用いることができる。より具体的には、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）やＰＣ（ポリカーボネート樹脂）からなる板などを挙げることができる。
【００２４】
単層構造の基板１１の厚さについては特に限定することはなく、求められる強度などに応じて適宜設計可能であるが、例えば３〜５ｍｍ程度とすることが好ましい。また、基板１１の形状についても特に限定することはないが、効率的に太陽光を集光し、かつ本発明の太陽電池用集光レンズ部材を複数組み合わせて大型パネルを形成することを考慮すると正方形とすることが好ましく、その一辺の長さは１００〜５００ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２５】
図２に示す基板１１は、二層構造を有しており、より具体的にはガラス基板１１ａと樹脂層１１ｂとの二層構造を有しており、このうちの樹脂層１１ｂ中に紫外線吸収剤１３が含有されている。基板１１をガラス基板１１ａと樹脂層１１ｂとから構成することにより、太陽電池用集光レンズ部材１０に要求される強度をガラス基板１１ａで担保しつつ、耐候性については紫外線吸収剤１３が含有された樹脂層１１ｂで担保することができる。
【００２６】
ここで用いられるガラス基板１１ａは、従来公知の一般的なガラス製の板を適宜選択して用いればよい。ガラス基板１１ａの厚さ、形状、大きさについても特に限定することはなく、例えば、厚さは３〜５ｍｍ程度とすればよく、その形状は例えば正方形とすればよく、その大きさも例えばその一辺の長さは１５０〜２５０ｍｍ程度とすればよい。
【００２７】
また樹脂層１１ｂについても、その内部に紫外線吸収剤１３を含有することができればよく、その材質については、各種樹脂を適宜選択して用いればよい。例えば、前述したＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）やＰＣ（ポリカーボネート樹脂）を好適に用いることができる。また、樹脂層１１ｂの厚さについても特に限定することはないが、ガラス基板１１ａに積層して用いる場合には、前記図１のように単層で用いる場合と比べて薄くしてもよく、例えば１０μｍ〜５００μｍ程度とすることもでき、２０〜１００μｍ程度とすることが好ましい。
【００２８】
樹脂層１１ｂの形成方法についても特に限定されることはなく、例えば紫外線吸収剤１３を含んだ溶融状態の樹脂をガラス基板１１ａの表面に塗布加工し、これを乾燥することにより樹脂層１１ｂとしてもよい。
【００２９】
図２においては、ガラス基板１１ａの、樹脂製レンズ１２が形成されない側の表面、つまり太陽光を受光する側の表面に樹脂層１１ｂが位置しているが、ガラス基板１１ａと樹脂層１１ｂとの位置関係は必ずしもこれに限定されることはなく、ガラス基板１１ａと樹脂製レンズ１２との間に紫外線吸収剤１３が含有された樹脂層１１ｂが存在していてもよい。しかしながら、紫外線吸収剤１３が含有された樹脂層１１ｂが耐候性を発揮する部分であるため、図２に示すように、受光面側の表面に樹脂層１１ｂが位置することが好ましい。
【００３０】
図２においては、ガラス基板１１ａと樹脂層１１ｂとから構成される積層構造の基板１１を示したが、これに限定されることはなく、樹脂製の板と樹脂層との積層構造、樹脂層と樹脂層との積層構造、ガラス製の板と樹脂製の板との積層構造など、種々の組み合わせが可能であり、いずれの場合であっても、積層構造を構成する一又は二以上の板、または層に紫外線吸収剤１３などが含有されていればよい。なお、本明細書において、「板」とは、それ単体としても、それと他の板もしくは層との組み合わせとしても用いられるものをいい、「層」とは、それ単体で用いられることはなく、それと他の板もしくは層との組み合わせとして用いられるものをいう。また、本明細書においては、板と層とを組み合わせ重ねたものは「積層構造」と表現する。
【００３１】
図３に示す基板１１は、四層構造を示しており、より具体的には図２に示したガラス基板１１ａと紫外線吸収剤１３を含有する樹脂層１１ｂに加え、当該樹脂層１１の表面にハードコート層１１ｃを有し、後述する樹脂製レンズ１２と接する位置にプライマー層１１ｄを有している。このように、基板１１は強度を担保するためのガラス基板１１ａや、耐候性を担保するための樹脂層１１ｂのみならず、他の様々な作用を奏するための板や層が複数積層された構造を有していてもよい。
【００３２】
例えば、図３に示すように、太陽電池用集光レンズ部材１０の受光側に最表面に位置する部分に、ハードコート層１１ｃを形成しておくことにより、太陽電池集光レンズ部材１０を外部からの衝撃からにより傷が付いたり、割れてしまったりすることを防止することができる。この場合のハードコート層１１ｃの材料としては、例えば、表面に反応性官能基を有する反応性異形シリカ微粒子と、反応性官能基を有するバインダー成分とを含んだハードコート層用硬化性樹脂組成物などを挙げることができる。また、ハードコート層１１ｃの厚さについては特に限定されないが、例えば５〜２０μｍ程度とすることが好ましい。
【００３３】
また、樹脂製レンズ１２と接する表面にプライマー層１１ｄを設けることにより、基板１１と樹脂製レンズ１２との密着性を向上することができる。この場合のプライマー層の材料としては、エポキシアクリレート樹脂組成物、ウレタンアクリレート樹脂組成物などを挙げることができ、さらに、密着性を向上させるために適時シランカップリング剤を含んでもよい。また、プライマー層１１ｄの厚さについては特に限定されないが、例えば０．１〜１０μｍ程度とすることが好ましい。
【００３４】
なお、前述のハードコート層１１ｃやプライマー層１１ｄにも紫外線吸収剤１３等を含ませることは当然可能である。
【００３５】
＜紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤＞
次に、上述してきた基板１１に含まれる紫外線吸収剤１３、光安定剤、および酸化防止剤について説明する。
【００３６】
図１〜３においては、紫外線吸収剤１３のみを概念的に図示したが、これに限定されることはなく、本発明の基板１１には、紫外線吸収剤１３、光安定剤、および酸化防止剤から選択される１または２以上を含ませることができる。
【００３７】
紫外線吸収剤１３としては、従来公知の一般的なものを適宜選択して用いることができる。具体的には、Ｔｉｎｕｖｉｎ３２９、Ｔｉｎｕｖｉｎ４００、Ｔｉｎｕｖｉｎ４７９、ＴｉｎｕｖｉｎＰ（いずれもチバ・ジャパン株式会社製）、およびアデカスタブＬＡ３１(アデカ社製)などを挙げることができる。また、これら紫外線吸収剤１１の含有量についても特に限定することはなく、太陽電池用集光レンズ部材１０にどの程度の耐候性を付与するかにより適宜調整することが可能である。例えば、図１〜３に示すように、紫外線吸収剤１３を樹脂層１１、１１ｂに含有せしめる場合には、当該樹脂層１１、１１ｂを形成するための溶液全体１００重量部に対して０．１〜５重量部程度の含有量とすることが好ましい。
【００３８】
同様に、基板１１に含まれる光安定剤としても、従来公知の一般的なものを適宜選択して用いることができる。具体的には、Ｔｉｎｕｖｉｎ１２３（チバ・ジャパン株式会社製）、ＵＶ−２９０８、ＵＶ−３３４６、ＵＶ−３５２９、およびＵＶ−３８５３（いずれもサンケミカル株式会社製）などを挙げることができる。また、これら光安定剤の含有量についても特に限定することはなく、太陽電池用集光レンズ部材１０にどの程度の耐候性を付与するかにより適宜調整することが可能である。例えば、図１〜３に示すように、光安定剤を樹脂層１１、１１ｂに含有せしめる場合には、当該樹脂層１１、１１ｂを形成するための溶液全体１００重量部に対して０．１〜５重量部程度の含有量とすることが好ましい。
【００３９】
さらに、基板１１に含まれる酸化防止剤としても、従来公知の一般的なものを適宜選択して用いることができる。具体的には、ヒンダーフエノール系酸化防止剤であるＩＲＧＡＮＯＸ１０１０、ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６、ＩＲＧＡＮＯＸ１１３５、ＩＲＧＡＮＯＸ１５２０Ｌ（いずれもチバ・ジャパン株式会社製）などを挙げることができる。また、これら酸化防止剤の含有量についても特に限定することはなく、太陽電池用集光レンズ部材１０にどの程度の耐候性を付与するかにより適宜調整することが可能である。例えば、図１〜３に示すように、酸化防止剤を樹脂層１１、１１ｂに含有せしめる場合には、当該樹脂層１１、１１ｂを形成するための溶液全体１００重量部に対して０．１〜５重量部程度の含有量とすることが好ましい。
【００４０】
なお、上記の紫外線吸収剤１３、光安定剤、および酸化防止剤を２種以上混合して用いる場合には、その合計量が０．１〜１０重量部となるように調整すればよい。
【００４１】
＜樹脂製レンズ＞
図１〜３に示すように、本発明の太陽電池用集光レンズ部材１０は、上記で説明してきた基板１１の一方の面、図では下面、に樹脂製レンズ１２が設けられている。このような樹脂製レンズ１２により、基板１１を通過した太陽光が当該樹脂製レンズ１２によって所定方向に屈折せしめられ、太陽電池に集光する。
【００４２】
樹脂製レンズ１２は、太陽電池に効率良く光を集光できるものであれば特に限定されることはなく、従来公知のフレネルレンズなどを適宜選択して用いることができる。したがって、図１〜３に示す樹脂製レンズ１２は代表的なフレネルレンズ形状を呈しているが、当該形状に限定されることはなく、レンズ面の形状は自由に設計可能である。
【００４３】
樹脂製レンズ１２の材質についても一般的な樹脂であれば特に限定されることはないが、紫外線硬化型樹脂または電子線硬化型樹脂で形成されていることが好ましい。後述する本発明の製造方法によれば、基板１１に紫外線吸収剤１３などが含まれている場合であっても、問題なく樹脂製レンズを紫外線や電子線を用いて硬化することができ、また、これらの樹脂を用いることにより、レンズ面の形状を精度良く形成できるからである。
【００４４】
紫外線硬化型樹脂の具体例としては、紫外線硬化型アクリル樹脂として、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂などを挙げることができ、電子線硬化型樹脂の具体例としては、前記紫外線硬化型アクリル樹脂から光重合開始剤を抜いた組成物などを挙げることができる。
【００４５】
＜太陽電池用集光レンズ部材の製造方法＞
次に太陽電池用集光レンズ部材の製造方法について説明する。
【００４６】
図４は、本発明の太陽電池用集光レンズ部材の製造方法を説明するための工程図である。
【００４７】
図４に示すように、本発明の製造方法は、紫外線吸収剤、光安定剤、および酸化防止剤から選択される１又は２以上を含む基板を準備する基板準備工程Ｓ１と、レンズ形成用材料が充填されたレンズ形成用モールドに前記基板を接触させる基板接触工程Ｓ２と、前記基板を前記レンズ形成用モールドから剥離する基板剥離工程Ｓ３とを含む。そしてさらに、前記レンズ形成用材料が、紫外線硬化型樹脂または電子線硬化型樹脂であり、レンズ形成用モールドが樹脂からなり、前記基板接触工程Ｓ２と前記基板剥離工程Ｓ３との間、または前記基板剥離工程Ｓ３の後、のいずれか一方または双方において、レンズ側から紫外線または電子線を照射する照射工程Ｓ４、Ｓ５が行われることが好ましい。以下、各工程について説明する。
【００４８】
＜基板準備工程＞
この工程は、図１〜３を用いて説明した単層構造または積層構造を有し、紫外線吸収剤１３等を含む基板１１を準備する工程である。紫外線吸収剤１３等を含む基板１１としてどような構成とするかにより当該準備工程は自ずと異なってくる。
【００４９】
例えば、図１に示すような、紫外線吸収剤１３を含有する樹脂層１１ａ単層からなる基板１１を準備するのであれば、紫外線吸収剤１３を含有する樹脂の溶液を用意し、これを所望形状の板に成型することで基板１１としてもよい。また、図２に示すような、ガラス基板１１ａと紫外線吸収剤１３を含む樹脂層１１ｂとからなる二層構造の基板１１を準備するのであれば、ガラス基板１１ａの表面に、紫外線吸収剤１３を含んだ溶融状態の樹脂を塗布加工し、これを乾燥することにより樹脂層１１ｂを形成して、これを基板１１としてもよい。さらにまた、紫外線吸収剤１３を含む樹脂板と、ガラス基板とを別個に準備して、これらを接着剤などで貼り合わせることで基板１１としてもよい。またさらに、図３に示すようなハードコート層１１ｃやプライマー層１１ｄを適宜設けてもよい。
【００５０】
＜基板接触工程＞
図５は、基板接触工程Ｓ２および、この後に行われる照射工程Ｓ４を説明するための概略断面図である。
【００５１】
基板接触工程Ｓ２は、前記基板準備工程Ｓ１で準備された紫外線吸収剤１３を含む基板１１を、レンズ形成用材料３０が充填されたレンズ形成用モールド５０に接触させる工程である。この工程により、レンズ形成用材料３０と基板１１とが接着され、後に基板剥離工程Ｓ３を行うことで基板１１にレンズ１２が形成される。したがって、当該工程においては、基板剥離工程Ｓ３でレンズ１２が基板１１側に接着した状態で剥離される程度にまで基板１１とレンズ形成用材料３０との接着力を高める必要があり、例えば、基板１１をレンズ形成用モールド５０にある程度の圧力をかけて押し当てるなどをしてもよい。また、レンズ形成用材料３０として、熱硬化性樹脂を用いた場合には、基板１１とレンズ形成用モールド５０とが接触した状態で加熱することにより、レンズ１２を剥離可能な状態としてもよい。
【００５２】
ここで、レンズ形成用モールド５０については特に限定されることはなく、所望のレンズ１３を形成すべく、従来からいわゆるフレネルレンズなどを形成するために用いられているモールドを適宜選択して用いればよく、その材質も金属製であってもセラミックス製であっても樹脂製であってもよい。
【００５３】
本発明の製造方法においては、レンズ形成用モールド５０を樹脂製とし、さらに、当該樹脂製のレンズ形成用モールド５０に充填されるレンズ形成用材料を紫外線硬化型樹脂または電子線硬化型樹脂とすることが好ましい。このような組み合わせとすることにより、後述する照射工程Ｓ４を行うことができる。
【００５４】
＜照射工程＞
図５に示すように、本発明の製造方法においては、前記基板接触工程Ｓ２の後に、基板１１と樹脂製のレンズ形成用モールド５０とが接触した状態のままで、樹脂製のレンズ形成用モールド５０側から紫外線または電子線を照射する、照射工程Ｓ４を行うことが好ましい。当該工程Ｓ４を行うことにより、モールド５０に充填されている紫外線硬化型樹脂または電子線硬化型樹脂を硬化させ、基板と当該樹脂とを接着せしめることができる。
【００５５】
従来、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂を用いて、集光レンズ部材を製造するにあっては、金属製のモールドを用い、これに紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂を充填し、次いで基板を接触させた状態で、当該基板側から紫外線もしくは電子線を照射することにより、モールド内の樹脂を硬化させる方法が一般的であった。しかしながら、当該従来法を用いて、前述したような本発明の太陽電池用集光レンズ部材１０を形成しようとすると、基板１１には紫外線吸収剤１３などが含まれているため、モールド内の樹脂を硬化させることができず、結果として、基板に耐候性を付与することができなかったところ、本発明の方法によれば、樹脂製のレンズ形成用モールド５０を用い、当該モールド側から紫外線もしくは電子線を照射するので、耐候性を付与すべく紫外線硬化型樹脂１３などが含まれている基板１１を用いつつ、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂によりレンズ１２を形成することが可能となる。さらに、本発明の方法によれば、樹脂製のレンズ形成用モールド５０側から紫外線や電子線を照射するので、基板１１が当該紫外線等に侵され、黄変するなどの心配もないため、基板１１の設計の自由度を向上することもできる。
【００５６】
ここで用いられる紫外線硬化型樹脂および電子線硬化型樹脂としては、従来公知のものを適宜選択して用いることができる。例えば、紫外線硬化型樹脂としては、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂などを挙げることができる。また、電子線硬化型樹脂としては、前記紫外線硬化型アクリル樹脂から光重合開始剤を抜いた組成物などを挙げることができる。
【００５７】
なお、基板接触工程Ｓ２と後述する基板剥離工程Ｓ３との間で行われる照射工程Ｓ４においては、前記紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂を完全に硬化させてもよいし、この後に行われる基板剥離工程Ｓ３において、基板１１と樹脂製レンズ１２とが接着された状態でスムーズに剥離できる程度の硬さに、仮硬化させるのみでもよい。
【００５８】
照射する紫外線や電子線の強度は、モールド５０内の樹脂の種類や、どの程度硬化させるか等により適宜設定すればよい。例えば、電子線の強度として、電圧を１５０ｋＶ〜２００ｋＶとすることが好ましい。１５０ｋＶより低い場合には、電子線が樹脂まで到達せず硬化が不十分となる可能性があり、２００ｋＶより高い場合には、電子線によりレンズ形成用モールドがダメージを受けモールドとしての機能を果たさなくなることが懸念されるからである。また、照射線量としては、５Ｍｒａｄ〜１５Ｍｒａｄとすることが好ましい。５Ｍｒａｄより低い場合には樹脂の硬化が不十分となる可能性がある。また、生産性等の観点から１５Ｍｒａｄより低いことが好ましい。
【００５９】
＜基板剥離工程＞
次いで、本発明の方法は基板剥離工程Ｓ３を行う。この工程は、基板１１を前記レンズ形成用モールド５０から剥離する工程であり、これにより、モールド５０に充填されていたレンズ形成用樹脂がレンズ形状を呈しつつ基板１１側に移り、太陽電池用集光レンズ部材１０となる。
【００６０】
＜照射工程＞
本発明の方法においては、基板剥離工程Ｓ３の後、さらにレンズ１２側から紫外線または電子線を照射する照射工程Ｓ５を行ってもよい。前述した基板接触工程Ｓ２と基板剥離工程Ｓ３との間で行われる照射工程Ｓ４を行っていない場合、もしくは行っていたとしても、仮硬化に留まっている場合には、本工程Ｓ５を行うことにより、レンズ１２を完成させることができる。
【実施例】
【００６１】
（実施例１）
以下の要領で、図６に示す本発明の実施例１の太陽電池用集光レンズ部材６０を製造した。
（１）ガラス基板６１ａとしてＡＧＣファブリテック製の厚さ３．２ｍｍの白板フロート半強化ガラスを準備した。
（２）この一方の面に紫外線吸収剤としてＴｉｎｕｖｉｎ−４７９（チバ・ジャパン株式会社製）３重量部、光安定剤として液体のハルス：Ｔｉｎｕｖｉｎ−１２３（チバ・ジャパン株式会社製）３重量部、さらに、酸化防止剤としてＡＯ３０（アデカ製）１重量部、さらに自浄性を付与するためのシリケート：ＭＳ５６Ｓ（三菱化学製）１重量部、３官能カプロラクトン系ウレタンアクリレート樹脂７０重量部、および溶剤３０重量部からなる樹脂板６１ｂを準備した。
（３）前記ガラス基板６１ａと樹脂板６１ｂを貼り合わせた。
（４）前記樹脂板６１ｂが形成されていない側のガラス基板６１ａの表面に、紫外線吸収剤としてＴｉｎｕｖｉｎ−４７９（チバ・ジャパン株式会社製）４重量部、同じく紫外線吸収剤として液体のＴｉｎｕｖｉｎ−４００（チバ・ジャパン株式会社製）３重量部、光安定剤として液体のハルス：Ｔｉｎｕｖｉｎ−１２３（チバ・ジャパン株式会社製）２重量部、ウレタンとアクリルを７：３の割合で混合した樹脂２４重量部、および溶剤７６重量部からなるプライマー層６１ｃを形成することで基板６１とした。
（５）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量６３５ｇ／ｅｑ）とアクリル酸を反応させたエポキシアクリレート５０重量部、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌル酸のトリアクリレート５重量部、トリプロピレングリコールジアクリレート（分子量約３００）２５重量部、フェノキシエチルアクリレート１８重量部、および光開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキセルフェニルケトン２重量部からなる紫外線硬化型アクリル樹脂を、樹脂製のレンズ形成用モールドに充填した。
（６）前記基板６１の前記プライマー層６１ｃが形成されている面と前記樹脂製のレンズ形成用モールドとを接触させた。
（７）接触させた状態で、樹脂製のレンズ形成用モールド側から、フュージョン製Ｄバルブにて１２５０±１５０ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射した。
（８）前記基板６１を前記モールドから剥離することで、レンズ６２を有する、図６に示す実施例１の太陽電池用集光レンズ部材６０を得た。
【００６２】
（実施例１の評価試験）
実施例１の太陽電池用集光レンズ部材６０の樹脂板６１ｂ側から、岩崎電器製超耐候性試験器ＳＵＶ−Ｗ２３（６０ｍＷ／ｃｍ2×２０ｈ＋３０秒雨＋結露４ｈ）にて１００時
間の耐候性試験を行った。耐候性試験の前後において、実施例１の太陽電池用集光レンズ部材６０のレンズ６２の分光を島津製作所製磁気分光光度計ＭＰＣ３１００にて測定し、Ｃ光源での色差ΔＥａｂを算出した結果、３以下であった。この結果より、実施例１の太陽電池用集光レンズ部材６０は優れた耐候性を有していることが分かった
【００６３】
（実施例２）
以下の要領で、図７に示す本発明の実施例２の太陽電池用集光レンズ部材７０を製造した。
（１）紫外線吸収剤が予め含まれている、ＰＭＭＡとＰＣの二種二層の樹脂板（住友化学製：テクノロイＣ００３）７１ａを準備した。
（２）２種類の紫外線硬化型ポリシロキサン−アクリルハイブリッド樹脂（ＤＩＣ製：ＭＦＧコートＨＣ−２０９、およびＤＩＣ製：バーノックＤＮ−９０２Ｓ）を１４．５：１の割合で配合し、充分に撹拌した後、この溶液を）前記樹脂板７１ａのＰＭＭＡ側表面に塗布し、８０℃で４分間乾燥し、フュージョン製Ｄバルブにて１０００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、６０℃で３日間養生することで、樹脂層７１ｂを形成した。
（３）前記樹脂層７１ｂが形成されていない側の樹脂板７１ａの表面に、実施例１と同様のプライマー層７１ｃを形成することで基板７１とした。
（４）前記実施例１と同し紫外線硬化型アクリル樹脂を、樹脂製のレンズ形成用モールドに充填した。
（６）前記基板７１の前記プライマー層７１ｃが形成されている面と前記樹脂製のレンズ形成用モールドとを接触させた
（７）接触させた状態で、樹脂製のレンズ形成用モールド側から、フュージョン製Ｄバルブにて１２５０±１５０ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射した。
（８）前記基板７１を前記モールドから剥離することで、レンズ７２を有する、図７に示す実施例２の太陽電池用集光レンズ部材７０を得た。
【００６４】
（実施例２の評価試験）
実施例２の太陽電池用集光レンズ部材７０の樹脂層７１ｂ側から、岩崎電器製超耐候性試験器ＳＵＶ−Ｗ２３（６０ｍＷ／ｃｍ2×２０ｈ＋３０秒雨＋結露４ｈ）にて１００時間の耐候性試験を行った。耐候性試験の前後において、実施例１の太陽電池用集光レンズ部材７０のレンズ７２の分光を島津製作所製磁気分光光度計ＭＰＣ３１００にて測定し、Ｃ光源での色差ΔＥａｂを算出した結果、３以下であった。この結果より、実施例２の太陽電池用集光レンズ部材７０は優れた耐候性を有していることが分かった
【００６５】
（実施例３）
前記実施例２のレンズを形成するための紫外線硬化型樹脂から、光開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキセルフェニルケトンの抜き、かつ、樹脂製のレンズ形成用モールド側から、電圧１５０ｋＶ、照射線量５Ｍｒａｄにて電子線を照射した以外は、すべて実施例２と同様にして、本発明の実施例３の太陽電池用集光レンズ部材を得た。
【００６６】
（実施例３の評価試験）
実施例３の太陽電池用集光レンズ部材の樹脂層側から、岩崎電器製超耐候性試験器ＳＵＶ−Ｗ２３（６０ｍＷ／ｃｍ2×２０ｈ＋３０秒雨＋結露４ｈ）にて１００時間の耐候性
試験を行った。耐候性試験の前後において、実施例１の太陽電池用集光レンズ部材のレンズの分光を島津製作所製磁気分光光度計ＭＰＣ３１００にて測定し、Ｃ光源での色差ΔＥａｂを算出した結果、３以下であった。この結果より、実施例３の太陽電池用集光レンズ部材は優れた耐候性を有していることが分かった
【００６７】
（比較例１）
以下の要領で、図８に示す比較例１の太陽電池用集光レンズ部材８０を製造した。
（１）ガラス基板８１ａとしてＡＧＣファブリテック製の厚さ３．２ｍｍの白板フロート半強化ガラスを準備した。
（２）この一方の面にウレタンとアクリルを７：３の割合で混合した樹脂２４重量部、および溶剤７６重量部からなるプライマー層８１ｂを形成することで基板８１とした。
（３）実施例１と同じ紫外線硬化型アクリル樹脂を、金属製のレンズ形成用モールドに充填した。
（４）前記基板８１の前記プライマー層８１ｂが形成されている面と前記金属製のレンズ形成用モールドとを接触させた
（５）接触させた状態で、基板８１側からから、フュージョン製Ｄバルブにて１２５０±１５０ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射した。
（６）前記基板８１を前記金属製のモールドから剥離することで、レンズ８２を有する、図８に示す比較例１の太陽電池用集光レンズ部材８０を得た。
【００６８】
（比較例１の評価試験）
比較例１の太陽電池用集光レンズ部材８０のガラス基板８１ａ側から、岩崎電器製超耐候性試験器ＳＵＶ−Ｗ２３（６０ｍＷ／ｃｍ2×２０ｈ＋３０秒雨＋結露４ｈ）にて１００時間の耐候性試験を行った。耐候性試験の前後において、比較例１の太陽電池用集光レンズ部材８０のレンズ８２の分光を島津製作所製磁気分光光度計ＭＰＣ３１００にて測定し、Ｃ光源での色差ΔＥａｂを算出した結果、５以上であった。この結果より、比較例１の太陽電池用集光レンズ部材８０は上記本発明の実施例１〜３と比べて耐候性が劣っていることが分かった。
【符号の説明】
【００６９】
１０、６０、７０、８０…太陽電池用集光レンズ部材
１１…基板
１２…樹脂製レンズ
１３…紫外線吸収剤
５０…レンズ形成用モールド
Ｓ…太陽電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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