CN220439634U - 太阳能电池模块、组件和光伏系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种太阳能电池模块、组件和光伏系统。太阳能电池模块包括太阳能电池片、电连接层和绝缘层。太阳能电池片设置有第一电极和第二电极，电连接层设置有第一导电线和第二导电线，绝缘层设置于太阳能电池片和电连接层之间。通过在绝缘层设置间隔的第一通孔和第二通孔，在焊接过程中，第一导电线通过第一通孔与第一电极电连接；通过绝缘层实现第一导电线与第二电极的绝缘。第二导电线通过第二通孔与第二电极电连接；通过绝缘层实现第二导电线与第一电极的绝缘。无需将第一电极与第二导电线交汇的部分断开，也无需将第二电极与第一导电线交汇的部分断开，降低串焊过程中的工作量，使得电池生产和串焊操作更为简单方便。
Description
技术领域
本申请涉及光伏技术领域，特别是涉及太阳能电池模块、组件和光伏系统。
背景技术
太阳能电池是一种将光能转化为电能的半导体器件。太阳能电池利用光生伏特原理产生载流子，然后使用电极将载流子引出，从而将电能有效利用。
指状交叉背接触(Interdigitated back contact，IBC)电池最大的特点是发射极和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的影响，提高了光的利用率，因此具有更高的短路电流，同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻从而提高填充因子；并且这种正面无遮挡的电池不仅转换效率高，而且看上去更为美观。
相关技术中，由于IBC电池背面同时存在叉指状分布的导电性相反的两种电极，导致电池生产和组件焊接的过程非常复杂。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有的太阳能电池存在焊接不便的问题，提供一种太阳能电池模块。
一种太阳能电池模块，包括：
太阳能电池片，所述太阳能电池片的背光面具有沿第一方向间隔设置且极性相反的第一电极和第二电极；
电连接层，包括沿第二方向间隔设置的第一导电线和第二导电线；第二方向与所述第一方向呈角度；
绝缘层，设置于所述太阳能电池片和所述电连接层之间；所述绝缘层设置有间隔的第一通孔和第二通孔，所述第一导电线通过所述第一通孔与所述第一电极电连接；所述第一导电线与所述第二电极通过所述绝缘层绝缘隔离；所述第二导电线通过所述第二通孔与所述第二电极电连接；所述第二导电线与所述第一电极通过所述绝缘层绝缘隔离。
在其中一个实施例中，沿所述绝缘层和所述电连接层的分布方向，所述第一电极和所述第一导电线的交汇位置与所述第一通孔的位置对应；和/或
沿所述绝缘层和所述电连接层的分布方向，所述第二电极与所述第二导电线的交汇位置与所述第二通孔的位置对应。
在其中一个实施例中，沿所述第一方向，相邻的所述第一通孔之间的间距与相邻的所述第一电极之间的间距相同；和/或
沿所述第一方向，相邻的所述第二通孔之间的间距与相邻的所述第二电极之间的间距相同。
在其中一个实施例中，所述第一电极和所述第二电极交替排列；所述第一导电线和所述第二导电线交替排列。
在其中一个实施例中，任意相邻的所述第一电极的间距相同；任意相邻的所述第二电极的间距相同。
在其中一个实施例中，所述第一通孔为圆形、椭圆形或矩形；和/或
所述第二通孔为圆形、椭圆形或矩形。
在其中一个实施例中，所述太阳能电池模块还包括支撑层，所述支撑层连接于所述电连接层背离所述太阳能电池片的一侧。
一种太阳能电池组件，包括多个如上所述的太阳能电池模块，其中一个所述太阳能电池模块的第一汇流部与相邻的所述太阳能电池模块的第二汇流部电连接。
一种太阳能电池组件，包括多个如上所述的太阳能电池模块，其中一个所述太阳能电池模块的第一汇流部与相邻的所述太阳能电池模块的第一汇流部电连接；所述其中一个所述太阳能电池模块的第二汇流部与相邻的所述太阳能电池模块的第二汇流部电连接。
一种光伏系统，包括如上所述的太阳能电池组件。
上述太阳能电池模块，包括太阳能电池片、电连接层和绝缘层。太阳能电池片设置有第一电极和第二电极，电连接层设置有第一导电线和第二导电线，绝缘层设置于太阳能电池片和电连接层之间。通过在绝缘层设置间隔的第一通孔和第二通孔，在焊接过程中，第一导电线通过第一通孔与第一电极电连接；通过绝缘层实现第一导电线与第二电极的绝缘。第二导电线通过第二通孔与第二电极电连接；通过绝缘层实现第二导电线与第一电极的绝缘。无需将第一电极与第二导电线交汇的部分断开，也无需将第二电极与第一导电线交汇的部分断开，降低串焊过程中的工作量，使得电池生产和串焊操作更为简单方便。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的太阳能电池模块的示意图。
图2为图1所示的太阳能电池模块中的A处的局部放大图。
图3为图1所示的太阳能电池模块的截面图。
图4为图3所示的太阳能电池模块中的B处的局部放大图。
图5为本申请一实施例提供的太阳能电池组件的示意图。
图6为本申请另一实施例提供的太阳能电池组件的示意图。
附图标号：10、太阳能电池组件；100、太阳能电池模块；110、太阳能电池片；111、第一电极；112、第二电极；120、电连接层；121、第一导电线；122、第二导电线；130、绝缘层；131、第一通孔；132、第二通孔；141、第一汇流部；142、第二汇流部；150、支撑层。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
图1为本申请一实施例提供的太阳能电池模块的示意图。图2为图1所示的太阳能电池模块中的A处的局部放大图。图3为图1所示的太阳能电池模块的截面图，例如图1为俯视图视角的话，图3则为左视图视角。图4为图3所示的太阳能电池模块中的B处的局部放大图。
如图1至图4所示，本申请一实施例提供的太阳能电池模块100，包括太阳能电池片110、电连接层120和绝缘层130，太阳能电池片110的背光面具有沿第一方向间隔设置且极性相反的第一电极111和第二电极112。电连接层120包括沿第二方向间隔设置的第一导电线121和第二导电线122，第一方向与第二方向呈角度。绝缘层130设置于太阳能电池片110和电连接层120之间；绝缘层130设置有间隔的第一通孔131和第二通孔132，第一导电线121通过第一通孔131与第一电极111电连接；第一导电线121与第二电极112通过绝缘层130绝缘隔离；第二导电线122通过第二通孔132与第二电极112电连接；第二导电线122与第一电极111通过绝缘层130绝缘隔离。
具体而言，由于绝缘层130设置有间隔的第一通孔131和第二通孔132，在焊接过程中，第一导电线121能够通过第一通孔131暴露出，从而便于与第一电极111电连接；第一导电线121与第二电极112之间通过绝缘层130绝缘。第二导电线122能够通过第二通孔132暴露出，以与第二电极112电连接；通过绝缘层130实现第二导电线122与第一电极111之间的绝缘。无需将第一电极111与第二导电线122交汇的部分断开，也无需将第二电极112与第一导电线121交汇的部分断开，降低了电池的串阻，提高转化效率；且电池背面也不需要印刷绝缘胶，降低电池的返工率，且简化了工艺流程，降低焊接过程中的工作量，使得电池生产和焊接操作更为简单方便。
在一实际的应用场景中，如图1所示，第一方向与第二方向垂直，即第一导电线121与第一电极111为垂直连接，也即二者垂直交叉设置。图中用箭头X示意出了第一方向，用箭头Y示意出了第二方向。在其他实施例中，第一导电线与第一电极也可不是垂直关系，而是存在一个相应的偏角。第二导电线和第二电极的角度关系可参考第一导电线和第一电极。
如图3所示，绝缘层130可以由不导电的绝缘胶带或绝缘膜制成，也可以是其他的不导电屏蔽罩或屏蔽盖。绝缘层130可包含聚丙烯或聚乙烯等材料，通过绝缘层130将第二导电线122与第一电极111绝缘隔离，通过绝缘层130将第一导电线121及第二电极112绝缘隔离。
在一实施例中，第一电极和第二电极中的一者为正极细栅线，另一者为负极细栅线，通过细栅线进行电流收集，无需设置主栅线，降低太阳能电池模块的焊接工作量。焊接方式可以为热熔焊接、激光焊接、红外焊接或电磁焊接等。
在一实施例中，第一电极和第二电极可以为铝栅线、银栅线、铜栅线、或银包铜栅线。可以理解的，第一电极和第二电极可以选择相同或者不同的金属类型的栅线，例如第一电极和第二电极均选用铝栅线；或第一电极选用铝栅线，第二电极选用银栅线。
在一实施例中，第一导电线的材料为金、银、铜、铝、钢、铜包铝或铜包钢中的任一种。第一导电线的横截面形状为圆形、方形或椭圆形中的任一种，本实施例优选为圆形。第一导电线可以为弯曲的形状，例如锯齿形，这样可以增大导电线与电池片掺杂层之间的接触总面积，利于电子的收集；第一导电线也可以为平直的一字形。第一导电线表面涂覆有导电胶；导电胶中的导电粒子为金、银、铜、镀金镍、镀银镍或镀银铜中的任一种或几种的组合，本实施例优选铜。导电胶为低电阻率导电粘接胶，其主要成分为导电粒子和高分子粘接剂；导电粒子的形状为球形、片状、橄榄状、针状中的任一种或几种的组合，本实施例优选针状。导电胶中的高分子粘接剂为单组份或双组份的环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种，本实施例优选环氧树脂，并可进行热固化或光固化，制备工艺简单。第二导电线的结构、形状和材质可参考第一导电线。
如图1至图4所示，在一实施例中，沿绝缘层130和电连接层120的分布方向，第一电极111和第一导电线121的交汇位置与第一通孔131的位置对应。通过此种设置，便于第一导电线121通过第一通孔131露出，以便与第一电极111形成电连接，提升二者电连接的可靠性。进一步地，第二电极112与第二导电线122的交汇位置与第二通孔132的位置对应，方便第二导电线122通过第二通孔132露出，以便与第二电极112形成电连接，提升第二导电线122与第二电极112电连接的可靠性。
在一些实施例中，当第一电极为铝电极，且需要在第一电极上印刷银焊点时，银焊点的设置位置与第一通孔的位置对应，使得通过第一开口暴露出的第一导电线能够与银焊点焊接在一起形成电连接。
如图1和图2所示，在其中一个实施例中，沿第一方向即X方向，相邻的第一通孔131之间的间距与相邻的第一电极111之间的间距相同。通过设置相邻的第一通孔131的间距与相邻的第一电极111的间距相同，提升第一导电线121和第一电极111的电连接的可靠性，降低二者被绝缘层绝缘的可能。进一步地，相邻的第二通孔132之间的间距与相邻的第二电极112之间的间距相同，提升第二导电线122和第二电极112的电连接的可靠性，降低二者被绝缘层绝缘的可能。
参阅图1和图2所示，在其中一个实施例中，第一电极111和第二电极112交替排列，二者呈指状分布；第一导电线121和第二导电线122交替排列。具体地，可以是一个第一导电线121与一个第二导电线122间隔设置，通过此种布置，使得电极和导电线的分布较为规律，便于焊接加工。在其他实施例中，也可以是多个并排的第一导电线与多个并排的第二导电线间隔设置。例如两个第一导电线与两个第二导电线间隔设置，具体可以根据实际需要设置导电线数量及所需排布方式，在此不做具体限定。
参阅图1和图2所示，在其中一个实施例中，任意相邻的第一电极111的间距相同；任意相邻的第二电极112的间距相同。也就是说，多个第一电极111间隔均布，多个第二电极112间隔均布，通过此种布置，便于批量化加工电极和对应的通孔。
参阅图2所示，在其中一个实施例中，第一通孔131和第二通孔132均为椭圆形，椭圆形的通孔不仅便于加工，降低电池生产难度，且更为美观。在其他实施例中，第一通孔和第二通孔也可以为圆形或矩形。
在一实施例中，第一导电线与第一电极之间设有导电层，导电层可以为导电胶、锡膏或导电胶带等，第一导电线与第一电极连接时，通过将第一导电线钎焊或熔焊到导电层上，经导电层将第一导电线与第一电极电连接。其中，该导电层的形状可为圆形、方形、三角形或其他形状。在其他实施例中，也可以是第一导电线与第一电极直接接触形成电连接。
如图1至图2所示，可以理解地，太阳能电池模块100还包括第一汇流部141和第二汇流部142，第一汇流部141和第二汇流部142沿第一方向分别位于绝缘层130的两侧。第一汇流部141与第一导电线121电连接，以将第一导电线121上的电流汇集并导出。第二汇流部142与第二导电线122电连接，以将第二导电线122上的电流汇集并导出。
如图3和图4所示，在其中一个实施例中，太阳能电池模块100还包括支撑层150，支撑层150连接于电连接层120背离太阳能电池片110的一侧。支撑层150起到支撑作用，使得第一导电线121和第二导电线122被平直地粘接在支撑层150上，提升第一导电线121与第一电极111的电连接效果，以及提升第二导电线122与第二电极112的电连接效果。支撑层150可以为具有一定硬度的支撑膜。在其他实施例中，也可以不设置支撑层，绝缘层具有一定的硬度，通过将第一导电线和第二导电线粘接在绝缘层上，使得绝缘层起到一定的支撑效果。
图5为本申请一实施例提供的太阳能电池组件的示意图。如图5所示，本申请一实施例还提供一种太阳能电池组件10，包括多个上述的太阳能电池模块100，其中一个太阳能电池模块100的第一汇流部141与相邻的太阳能电池模块100的第二汇流部142电连接。
如图5所示，从左往右，依次命名为第一电池模块、第二电池模块和第三电池模块，将第一电池模块的第二汇流部142与第二电池模块的第一汇流部141焊接或粘合在一起形成电连接。将第二电池模块的第二汇流部和第三电池模块的第一汇流部电连接在一起。以此类推，将第N个电池模块的第二汇流部与第N+1个电池模块的第一汇流部焊接或粘合在一起形成电连接(N为大于1的整数)，直至多个太阳能电池模块100完成串联焊接。
在一实施例中，太阳能电池组件还包括位于太阳能电池模块两侧的钢化玻璃和背板玻璃，太阳能电池模块和背板玻璃之间设置有第一封装层，太阳能电池模块和钢化玻璃之间设置有第二封装层，第一封装层和第二封装层的材料为EVA或POE材质。也就是说，背板玻璃、第一封装层、太阳能电池模块、第二封装层和钢化玻璃依次层叠之后，进行高温层压，完成太阳能电池组件的制备。
在一实施例中，第一导电线包括有金属线及部分包裹金属线的复合膜。其中，金属线中包含一种导电材料如铜、铝等金属，或其他的导电材料，导电材料表面具有锡、银、镍等涂层或有机可焊性保护剂，优选的本实施例中金属线为涂锡铜线。复合膜覆盖于金属线所远离第一电极的一端，且该复合膜为POE膜、EVA膜、PVB膜、或POE和EVA组成的共挤膜。当多个电池模块串接形成电池串时，可通过低温加热使得导电线上的复合膜贴敷在电池片上进行预粘接。进一步的，在将其电池串与钢化玻璃及背板玻璃等器件层压成组件时，其通过层压的低温温度加热，其涂锡铜线可与具体为银栅线的第一电极形成锡银合金连接；同时其层压后固化的复合膜可将第一导电线与第一电极连接的更加紧密，以解决背接触电池单面焊接由于应力所造成的电池片翘曲问题。
图6为本申请另一实施例提供的太阳能电池组件的示意图。如图6所示，在另一实施例中，本申请提供的太阳能电池组件10包括多个上述的太阳能电池模块100，其中一个太阳能电池模块100的第一汇流部141与相邻的太阳能电池模块100的第一汇流部141电连接；其中一个太阳能电池模块100的第二汇流部142与相邻的太阳能电池模块100的第二汇流部142电连接，也就是说，多个太阳能电池模块100为并联连接。具体在应用时，可根据实际需要，选择将多个太阳能电池模块100串联或并联。
该太阳能电池组件10，由于具有前述任一实施例的太阳能电池模块100，因此在焊接过程中无需将第一电极与第二导电线交汇的部分断开，也无需将第二电极与第一导电线交汇的部分断开，降低了电池的串阻，提高转化效率；且电池背面也不需要印刷绝缘胶，降低电池的返工率，且简化了工艺流程，降低焊接过程中的工作量，使得电池生产和焊接操作更为简单方便。
进一步地，本申请一实施例还提供一种光伏系统，包括上述任一实施例的太阳能电池组件。通过在太阳能电池片和电连接层之间设置绝缘层，并在绝缘层上设置间隔的通孔，与对应极性的导电线配合，降低了电池的串阻，提高电池的转化效率；且简化了工艺流程，降低焊接过程中的工作量，使得电池生产和焊接操作更为简单方便。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种太阳能电池模块，其特征在于，所述太阳能电池模块包括：
太阳能电池片(110)，所述太阳能电池片(110)的背光面具有沿第一方向间隔设置且极性相反的第一电极(111)和第二电极(112)；
电连接层(120)，包括沿第二方向间隔设置的第一导电线(121)和第二导电线(122)；第二方向与所述第一方向呈角度；
绝缘层(130)，设置于所述太阳能电池片(110)和所述电连接层(120)之间；所述绝缘层(130)设置有间隔的第一通孔(131)和第二通孔(132)，所述第一导电线(121)通过所述第一通孔(131)与所述第一电极(111)电连接；所述第一导电线(121)与所述第二电极(112)通过所述绝缘层(130)绝缘隔离；所述第二导电线(122)通过所述第二通孔(132)与所述第二电极(112)电连接；所述第二导电线(122)与所述第一电极(111)通过所述绝缘层(130)绝缘隔离。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，沿所述绝缘层(130)和所述电连接层(120)的分布方向，所述第一电极(111)和所述第一导电线(121)的交汇位置与所述第一通孔(131)的位置对应；和/或
沿所述绝缘层(130)和所述电连接层(120)的分布方向，所述第二电极(112)与所述第二导电线(122)的交汇位置与所述第二通孔(132)的位置对应。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，沿所述第一方向，相邻的所述第一通孔(131)之间的间距与相邻的所述第一电极(111)之间的间距相同；和/或
沿所述第一方向，相邻的所述第二通孔(132)之间的间距与相邻的所述第二电极(112)之间的间距相同。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述第一电极(111)和所述第二电极(112)交替排列；所述第一导电线(121)和所述第二导电线(122)交替排列。
5.根据权利要求3所述的太阳能电池模块，其特征在于，任意相邻的所述第一电极(111)的间距相同；任意相邻的所述第二电极(112)的间距相同。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述第一通孔(131)为圆形、椭圆形或矩形；和/或
所述第二通孔(132)为圆形、椭圆形或矩形。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述太阳能电池模块还包括支撑层(150)，所述支撑层(150)连接于所述电连接层(120)背离所述太阳能电池片(110)的一侧。
8.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括多个串联连接的权利要求1-7任一项所述的太阳能电池模块(100)，其中一个所述太阳能电池模块(100)的第一汇流部(141)与相邻的所述太阳能电池模块(100)的第二汇流部(142)电连接。
9.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括多个并联连接的权利要求1-7任一项所述的太阳能电池模块(100)，其中一个所述太阳能电池模块(100)的第一汇流部(141)与相邻的所述太阳能电池模块(100)的第一汇流部(141)电连接；所述其中一个所述太阳能电池模块(100)的第二汇流部(142)与相邻的所述太阳能电池模块的第二汇流部(142)电连接。
10.一种光伏系统，其特征在于，包括权利要求8或9所述的太阳能电池组件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321863060.7U CN220439634U (zh) | 2023-07-17 | 2023-07-17 | 太阳能电池模块、组件和光伏系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321863060.7U CN220439634U (zh) | 2023-07-17 | 2023-07-17 | 太阳能电池模块、组件和光伏系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220439634U true CN220439634U (zh) | 2024-02-02 |
Family
ID=89702899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321863060.7U Active CN220439634U (zh) | 2023-07-17 | 2023-07-17 | 太阳能电池模块、组件和光伏系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220439634U (zh) |
-
2023
- 2023-07-17 CN CN202321863060.7U patent/CN220439634U/zh active Active
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