JP2005294395A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽エネルギーを直接電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールに関し、特に複数並設された状態の太陽電池セル外側に遮光部を着色形成した太陽電池モジュールの構造に関するものである。 The present invention relates to a solar cell module that directly converts solar energy into electric energy, and more particularly to a structure of a solar cell module in which a plurality of light-shielding portions are colored and formed on the outer side of a plurality of solar cells arranged side by side.
従来より太陽エネルギーを直接電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールは、樹脂とフィルムとが積層された裏面部材上に、太陽電池セルを複数並設して、表面電極と、隣接する太陽電池セルの裏面電極を、金属箔からなるタブを用いて電気的に接続することにより、直列又は並列に接続して、所望の電圧、出力を得ていた。該太陽電池モジュールは、裏面部材上に複数並設した太陽電池セル上面を透光性を有するガラス板などの表面部材にて覆っていた(特許文献1参照)。 Conventionally, a solar cell module that directly converts solar energy into electric energy has a plurality of solar cells arranged side by side on a back member in which a resin and a film are laminated, and a front electrode and the back surface of an adjacent solar cell. The electrodes were connected in series or in parallel by electrically connecting them using a tab made of a metal foil to obtain a desired voltage and output. The solar cell module covered the upper surface of a plurality of solar cells arranged side by side on a back member with a surface member such as a glass plate having translucency (see Patent Document 1).
このような太陽電池モジュール100は、図5に示すように下地となる裏面部材(図示せず)と、表面部材となるガラス板14との間に複数並設された状態の太陽電池セル18をエチレンビニールアセテート(EVA)等の接着剤22にて接着固定している。該ガラス板14の表面は、通常太陽光の反射率を低減するため梨(果物)の表面の様な微妙な凹凸が設けられた梨地面、或いは、フロート面(鏡面)に形成されている。
As shown in FIG. 5, such a
ここで、裏面部材は、太陽電池セルを透過した太陽光及び、太陽電池セルの外周部に入射した太陽光を反射して再び太陽電池セルに入射して発電効率の向上を図れるように、銀色や白色など太陽光を効率よく反射できる銀系や白系の部材にて構成されている。このように、裏面部材を銀系や白系の部材にて構成することにより太陽電池セルの出力を向上して太陽光の有効活用を図っていた。 Here, the back member is silver so that the sunlight transmitted through the solar cells and the sunlight incident on the outer periphery of the solar cells are reflected and incident on the solar cells again to improve the power generation efficiency. It is composed of silver or white members that can efficiently reflect sunlight such as white. Thus, the output of a photovoltaic cell was improved by comprising a back surface member with a silver system or a white system material, and the effective use of sunlight was aimed at.
この場合、裏面部材は太陽光を反射させて太陽電池セルの発電効率を向上させるためアルミニウム箔のサンドイッチ型フッ化ビニールフィルムや、白系の合成樹脂等の耐候性材料にて構成されており、太陽電池モジュール100のガラス板14周囲からは裏面部材が透過して見えていた。即ち、太陽電池モジュール100の周囲は、太陽電池セル18の色(この場合、太陽電池セル色はダークグレーなどの黒系)に対して裏面部材が白く見え、太陽電池モジュール100の美観を損ねてしまう。しかし、裏面部材を黒色にすれば太陽電池モジュール100の美観を損ねることはないが、裏面部材を黒色にすると白色の裏面部材を使用した場合に対して、太陽電池セルの出力が数%程度低下してしまう不都合があった。
In this case, the back member is made of a weather-resistant material such as a sandwich-type vinyl fluoride film of aluminum foil or a white synthetic resin in order to reflect sunlight and improve the power generation efficiency of the solar battery cell. The back surface member was seen through from the periphery of the
そこで、太陽電池モジュール100には複数並設された状態の太陽電池セル18外側となるガラス板14周囲に遮光フィルム130をラミネートすることによって、ガラス板14周囲に遮光部を形成して遮光を行っていた。これにより、太陽光の有効活用を図りつつ、太陽電池モジュール100の表面部材(ガラス板14)周囲から裏面部材が透過して見えてしまうのを防止し、太陽電池モジュール100の美観を向上していた。
Therefore, the
しかしながら、太陽電池モジュールの表面部材周囲から裏面部材が透過して見えてしまうのを防止するための遮光フィルムは、薄いフィルムが使用されており、ラミネート時に太陽電池セル方向、或いは、太陽電池セルから離間する方向に移動してしまったり、皺が寄ったりしてしまう。この場合、太陽電池セルが遮光フィルムで覆われることによる発電効率の低下や、太陽電池モジュールの表面部材周囲から裏面部材や遮光フィルムの皺が透過して見えてしまう。このため、外観的に満足できる太陽電池モジュールを製造することが困難であり、遮光フィルムの皺を解消し、商品価値の向上を図ることができる太陽電池モジュールの開発が望まれていた。 However, a thin film is used as the light-shielding film for preventing the rear surface member from being seen from the periphery of the front surface member of the solar cell module, and the direction of the solar cell at the time of lamination or from the solar cell is used. It moves in the direction of separating or wrinkles. In this case, a reduction in power generation efficiency due to the solar cell being covered with the light-shielding film, or a haze of the back surface member or the light-shielding film is seen from the periphery of the surface member of the solar battery module. For this reason, it is difficult to produce a solar cell module that is satisfactory in appearance, and it has been desired to develop a solar cell module that can eliminate wrinkles of the light shielding film and improve the commercial value.
また、太陽電池モジュールの表面部材周囲から裏面部材が透過して見えてしまうのを防止するため、表面部材のフロート面や梨地面周囲に印刷或いは塗装を行って遮光を行う方法も考えられる。しかし、フロート面や梨地面に印刷や塗装を行った場合、印刷インクや塗装材料によっては、接着強度が弱く剥離してしまう場合があった。 Further, in order to prevent the back surface member from being seen through from the periphery of the front surface member of the solar cell module, a method of performing light shielding by printing or painting on the float surface of the surface member or the periphery of the satin surface is also conceivable. However, when printing or painting is performed on the float surface or pear surface, depending on the printing ink or coating material, the adhesive strength may be weak and may peel off.
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、表面部材周囲から裏面部材が透過して見えてしまうのを防止して美観の向上を図り、且つ、遮光部の着色剥がれを防止して大幅に商品価値を向上した太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems of the related art, and prevents the rear surface member from being seen through from the periphery of the front surface member so as to improve the aesthetics. It aims at providing the solar cell module which prevented the color peeling and improved the commercial value significantly.
即ち、本発明の太陽電池モジュールは、複数並設された太陽電池セルをガラス板にて覆って成るものであって、複数並設された状態の太陽電池セル外側に遮光部を着色形成したことを特徴とする。 That is, the solar cell module of the present invention is formed by covering a plurality of solar cells arranged side by side with a glass plate, and the light shielding portion is colored and formed on the outside of the solar cells arranged in parallel. It is characterized by.
また、請求項2の発明によれば、上記において、遮光部を太陽電池セルと同色或いは略同色としたことを特長とする。 According to a second aspect of the present invention, in the above, the light-shielding portion has the same color or substantially the same color as the solar battery cell.
また、請求項3の発明の太陽電池モジュールは、請求項1又は請求項2において、遮光部を、ガラス板の太陽電池セル側に形成したことを特徴とする。 The solar cell module of the invention of claim 3 is characterized in that, in claim 1 or claim 2, the light shielding portion is formed on the solar cell side of the glass plate.
また、請求項4の発明の太陽電池モジュールは、請求項1、請求項2又は請求項3において、ガラス板の太陽電池セル側の面に凹凸を形成したことを特徴とする。 Moreover, the solar cell module of the invention of claim 4 is characterized in that, in claim 1, claim 2 or claim 3, unevenness is formed on the surface of the glass plate on the solar cell side.
また、請求項5の発明の太陽電池モジュールは、請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4において、遮光部は、塗料を塗布することにより形成されていることを特徴とする。 The solar cell module according to claim 5 is characterized in that, in claim 1, claim 2, claim 3 or claim 4, the light shielding portion is formed by applying a paint.
以上詳述した如く本発明によれば、複数並設された太陽電池セルをガラス板にて覆って成る太陽電池モジュールにおいて、複数並設された状態の太陽電池セル外側に遮光部を着色形成したので、例えば、請求項2の如く、遮光部を太陽電池セルと同色或いは略同色とすることにより、複数並設された状態の太陽電池セルに対して、太陽電池セル外側の色が目立ってしまうのを防止することができる。これにより、太陽電池モジュールの美観を大幅に向上させることが可能となる。従って、太陽電池モジュールの商品価値を極めて向上させることができるようになるものである。 As described above in detail, according to the present invention, in a solar cell module in which a plurality of solar cells arranged in parallel are covered with a glass plate, a light shielding portion is colored and formed on the outside of the solar cells in a state where a plurality of solar cells are arranged in parallel. Therefore, for example, as described in claim 2, when the light-shielding portion has the same color or substantially the same color as the solar cell, the color outside the solar cell becomes conspicuous with respect to the solar cells arranged in parallel. Can be prevented. Thereby, the aesthetics of the solar cell module can be greatly improved. Therefore, the commercial value of the solar cell module can be greatly improved.
また、請求項3の発明によれば、請求項1又は請求項2において、遮光部を、ガラス板の太陽電池セル側に形成したので、例えば、雨や風などの外力によって遮光部に形成した着色が剥がれてしまうなどの不都合を未然に阻止することができる。これにより、長期間に渡り太陽電池モジュールの美観を維持することができるようになるものである。 According to the invention of claim 3, in claim 1 or 2, since the light shielding part is formed on the solar cell side of the glass plate, for example, the light shielding part is formed on the light shielding part by an external force such as rain or wind. Inconveniences such as peeling off of color can be prevented in advance. Thereby, the aesthetics of the solar cell module can be maintained over a long period of time.
また、請求項4の発明によれば、請求項1、請求項2又は請求項3において、ガラス板の太陽電池セル側の面に凹凸を形成したので、ガラス板の表面積を増大させることが可能となる。これにより、ガラス板の太陽電池セル側の面に着色を行った場合でも、ガラス板と着色塗料との接着強度を大幅に増大させることが可能となる。従って、ガラス板と着色とが剥がれてしまうなどの不都合を確実に防止することができる。 Moreover, according to the invention of claim 4, in the claim 1, claim 2 or claim 3, since the unevenness is formed on the surface of the glass plate on the solar cell side, the surface area of the glass plate can be increased. It becomes. Thereby, even when it colors the surface at the side of the photovoltaic cell of a glass plate, it becomes possible to increase the adhesive strength of a glass plate and a colored coating material significantly. Therefore, inconveniences such as peeling of the glass plate and coloring can be reliably prevented.
また、請求項5の発明によれば、請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4において、遮光部は、塗料を塗布することにより形成されているので、例えば、従来の遮光フィルムのように遮光部に皺が寄ったりしてしまうなどの不都合を防止することが可能となる。これにより、遮光部の美観を大幅に向上させることができる。 According to the invention of claim 5, in claim 1, claim 2, claim 3 or claim 4, since the light shielding portion is formed by applying a paint, for example, a conventional light shielding film Thus, it is possible to prevent inconvenience such as wrinkles on the light shielding portion. Thereby, the beauty | look of the light-shielding part can be improved significantly.
特に、ガラス板の面に凹凸を形成している場合であっても、凹凸面全体に塗料を塗布することができるので、遮光部ににむら無く綺麗に塗料を塗布することができる。また、塗料は例えば従来使用していた遮光フィルムより厚くすることができるので、ガラス板を透過して太陽電池セル周囲から、例えば、太陽電池セルの下側に設けた裏面部材が見えてしまうなどの不都合を防止することが可能となる。特に、複数並設された状態の太陽電池セル部分のガラス板を、例えばマスクで覆うことができるので遮光部だけ塗料を塗布することにより、太陽電池セル部分が着色されることがない。これにより、遮光部だけに確実に塗料を塗布することができるので、塗料が太陽電池セルを覆って発電効率を低下させてしまうなどの不都合を防止することができる。 In particular, even when unevenness is formed on the surface of the glass plate, since the paint can be applied to the entire uneven surface, the paint can be applied neatly and evenly on the light shielding portion. Also, since the paint can be made thicker than the conventionally used light-shielding film, for example, the back member provided on the lower side of the solar cell can be seen from the periphery of the solar cell through the glass plate, etc. It is possible to prevent the inconvenience. In particular, since the glass plates of the solar cell portions in a state where a plurality of solar cells are arranged can be covered with, for example, a mask, the solar cell portion is not colored by applying the paint only to the light shielding portion. Thereby, since a coating material can be reliably apply | coated only to a light-shielding part, inconveniences, such as a coating material covering a photovoltaic cell and reducing electric power generation efficiency, can be prevented.
また、塗料は、凹凸A内まで塗装することができるので、塗料の表面積を拡大させることができる。これにより、ガラス板14と着色剤16との接着強度を大幅に向上させることができ、例えば、太陽電池セルの下側に設けた裏面部材と塗料とを強力に接着することができる。従って、ガラス板と裏面部材とが剥がれてしまうなどの不都合を確実に防止することができるようになるものである。
In addition, since the paint can be applied to the inside of the unevenness A, the surface area of the paint can be increased. Thereby, the adhesive strength of the
本発明は、表面部材周囲から裏面部材や当該裏面部材の皺が見えてしまうのを防止するため、太陽電池セル側のガラス面に着色することを最も主要な特徴とする。表面部材周囲から裏面部材が見えてしまうのを防止するため、太陽電池セル側のガラス面に塗料、或いは、印刷により着色するだけで実現した。 The main feature of the present invention is to color the glass surface on the solar cell side in order to prevent the back surface member and the wrinkles of the back surface member from being seen from around the surface member. In order to prevent the back surface member from being seen from the periphery of the front surface member, it was realized simply by coloring the glass surface on the solar cell side by paint or printing.
次に、図面に基づき本発明の実施の形態を詳述する。図1は本発明の一実施例を示す太陽電池モジュール10の正面図、図2は太陽電池モジュール10の側面図、図3は太陽電池モジュール10の裏面図、図4は、太陽電池モジュール10の要部拡大縦断面図をそれぞれ示している。尚、尚、各図において図5と同一符号で示すものは同一とする。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a front view of a
本実施例に係る太陽電池モジュール10は、図1、図2に示すように合成樹脂板やガラス板等の耐候性材料からなる裏面部材12とガラス板14(表面部材)との間に複数枚の太陽電池セル18を並設し、エチレンビニールアセテート(EVA)等の接着剤22にて接着固定している。該各太陽電池セル18には図示しないがリード線取り付け領域が設けられており、このリード線取り付け領域には正負の電極として導電材のバンプが形成され、この導電材のバンプにリード線を接続することにより、太陽電池モジュール10から出力を取り出せるように構成している。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a plurality of
即ち、太陽電池モジュール10は、銅箔リボン線を使用し自動機械にて各太陽電池セル18を直列又は並列に接続してストリング作製を行い、このストリングを何列か並べて、ストリング間を更に銅箔リボン線にて接続する。そして、図示しないがガラス板14(表面部材)、透明接着シート、ストリング済み太陽電池セル18、透明接着シート、裏面部材12の順番に重ねてセットし所定の接着剤22にて固定する。即ち、太陽電池モジュール10は、太陽電池セル181枚当たりの出力が精々数W程度と小さいことから、通常複数の太陽電池セル18を電気的に直列或いは並列に接続して出力を数十W〜数百Wにまで高めている。
That is, the
そして、図3に示すように太陽電池モジュール10の裏面に取り付けられた端子ボックス24に出力リード線26が接続され、接続部分は樹脂コート(図示せず)などで被覆保護され、完成品検査(出力測定検査等)が行われる。この太陽電池モジュール10には、周囲に図示しないアルミニウムや樹脂などで造られた枠が、接着剤やネジ、圧入片などで固定されたり、太陽電池モジュール10が裏打ち材に貼り付けられたりして取り付けられる。これによって、太陽電池モジュール10が破損しないように補強すると共に容易に取り扱えるように構成している。尚、太陽電池セル18は、ストリング済みの状態で、ストリング接続検査が行われているのは勿論である。
Then, as shown in FIG. 3, the
一方、ガラス板14は透明の強化ガラスにて構成されており、表面は従来例同様通常太陽光の反射率を低減するため梨(果物)の表面の様な微妙な凹凸が設けられた梨地面、或いは、フロート面(鏡面)に形成されており、太陽電池セル18側の面は梨地面より粗い凹凸14Aが形成されている。該凹凸14Aは、直径約0.5mm〜0.8mmの丸形や角形が形成されている。具体的に凹凸14Aは例えば断面半円形状、台形状、剣山形状、ダイヤ形状(ひし形形状)などの形状で太陽電池セル18面に対して凹凸するように形成されている。
On the other hand, the
ガラス板14には複数並設された状態の太陽電池セル18外側(実施例では両側)に所定寸法はみ出して遮光部20が設けられている(図1に図示)。該遮光部20は、裏面部材12と表面部材(ガラス板14)との間に太陽電池セル18を複数並設した状態で、それらの太陽電池セル18の外側に設けると共に、遮光部20はガラス板14の太陽電池セル18側の面に形成している。この遮光部20には表面部材(ガラス板14)面から透過して裏面部材12が見えないように着色剤16にて着色している。
The
該着色剤16は、太陽電池セル18と同色或いは略同色のインクを含む塗料を塗布或いは印刷することにより形成している。この着色剤16は、例えば、太陽電池セル18の色がダークグレー色の場合、着色剤16はダークグレー、ダークブルー、ダークブラウンなどの太陽電池セル18の色或いは太陽電池セル18の色に近似した色が用いられる。
The
そして、複数並設された状態の太陽電池セル18を覆う形状のマスクをガラス板14に配設して、着色剤16が塗料の場合には、ガラス板14の遮光部20に塗料を吹き付ける。これによって、遮光部20は塗料の色で塗装されると共に塗料は凹凸14A内まで塗布することができる。このように、所定の色の塗料を遮光部20に吹き付けているので、ガラス板14に凹凸14Aを形成していても、凹凸14A内まで確実に塗装することができる。特に、複数並設された状態の太陽電池セル18をマスクで覆っているので、太陽電池セル18が着色剤16(塗料)にて着色されることがない。これにより、遮光部20の範囲だけ確実に塗料を塗布することができるので、塗料が太陽電池セル18を覆って発電効率を低下させてしまうなどの不都合を防止することができる。尚、塗料は1回塗りでも充分厚くできるが、2回、3回と何重にも塗布することにより着色剤16の厚さを、厚くすることができ、更に確実に遮光することができる。また、塗料は、図4に示すように凹凸14A内まで塗装することができるので、塗料の表面積を拡大させることができる。これにより、ガラス板14と着色剤16との接着強度を大幅に向上させることができる。
Then, a mask having a shape covering a plurality of
また、着色剤16がインクの場合には、遮光部20にインクをスクリーン印刷する。この場合、複数並設された状態の太陽電池セル18外側の遮光部20と同じ形状のスクリーンをガラス板14に配設して、ガラス板14の遮光部20にインク(着色剤16)を印刷する。これによって、遮光部20はインクで印刷されると共に、インクは流動性があるので凹凸14A内まで印刷することができる。このように、所定の色のインクを遮光部20に印刷しているので、ガラス板14に凹凸14Aを形成していても、凹凸14A内まで確実にインクを印刷することができる。これにより、複数並設された状態の太陽電池セル18部分は着色剤16(インク)にて着色されることなく、遮光部20の範囲だけ確実にインクで印刷できるので、インクが太陽電池セル18を覆って発電効率を低下させてしまうなどの不都合を防止することができる。また、インクは、図4に示すように凹凸14A内まで印刷することができるので、印刷したインクの表面積を拡大させることができる。これにより、ガラス板14と着色剤16との接着強度を大幅に向上させることができる。
When the
即ち、太陽電池モジュール10は、裏面部材12を従来のように白系にて構成し、複数並設された状態の太陽電池セル18外側となる部分(この場合、ガラス板14の遮光部20)だけを着色剤16で着色している。これにより、裏面部材12による太陽光の反射率の低下を低減することができ、然も、太陽電池モジュールの美観を損ねてしまうのを防止することができる。
That is, in the
このように、太陽電池モジュール10は、複数並設された状態の太陽電池セル18外側の遮光部20を着色剤16にて着色形成すると共に、遮光部20を太陽電池セル18と同色或いは略同色とすることにより、複数並設された状態の太陽電池セル18に対して、太陽電池セル18外側の色が目立ってしまうのを防止することができる。これにより、太陽電池モジュール10の美観を大幅に向上させることが可能になると共に、太陽電池モジュール10の商品価値を極めて向上させることができるようになる。
As described above, the
また、遮光部20を、ガラス板14の太陽電池セル18側に形成しているので、雨や風などの外力によって遮光部20に着色した着色剤16が剥がれてしまうなどの不都合を未然に阻止することができる。これにより、長期間に渡り太陽電池モジュール10の美観を維持することができる。
Moreover, since the
また、ガラス板14の太陽電池セル18側の面に凹凸14Aを形成しているので、ガラス板14の表面積を増大させることが可能となる。これにより、ガラス板14の太陽電池セル18側の面に着色剤16で着色を行った場合でも、ガラス板14と着色剤16との接着強度が弱くなるようなことがない。従って、ガラス板14から着色剤16が剥がれてしまうなどの不都合を確実に防止することができる。
Moreover, since the unevenness |
また、遮光部20は着色剤16(塗料)を塗布することにより形成しているので、従来の遮光フィルムのように遮光部20に皺が寄ったりしてしまうなどの不都合を防止することが可能となる。これにより、遮光部20の美観を大幅に向上させることができる。
Moreover, since the
また、ガラス板14の面に凹凸14Aを形成している場合であっても、凹凸14A面全体に着色剤16(塗料)を塗布することができる。これにより、着色剤16(塗料)をむら無く綺麗に遮光部20に塗布することができる。また、着色剤16(塗料)の着色を厚くすることができるので、遮光部20から裏面部材12が透過して見えてしまうなどの不都合を防止することが可能となる。これにより、遮光部20を確実に遮光することが可能になり、遮光部20の美観を更に向上させることができる。特に、着色剤16(塗料)は、太陽電池セル18を覆う形状のマスクをガラス板14に配設して、遮光部20に塗料(着色剤16)を吹き付けているので、塗料が太陽電池セル18上面に塗布されて発電効率が低下してしまうなどの不都合も防止することができる。
Moreover, even when the
また、遮光部20に着色剤16(インク)を印刷した場合には、遮光部20に均一にインクを印刷することができるようになると共に、着色剤16(インク)はシルク印刷を行っているので確実に所定位置に印刷することができる。これにより、例えば従来の遮光フィルムのように印刷が太陽電池セル18方向、或いは、太陽電池セル18から離間する方向に移動してしまったり、皺が寄ったりしてしまうなどの不都合を防止することができるので、遮光部20に綺麗に印刷することができる。従って、印刷した着色剤16(インク)が太陽電池セル18を覆って発電効率が低下してしまうなどの不都合も防止することができるようになる。
Further, when the colorant 16 (ink) is printed on the light-shielding
特に、塗料やインクからなる着色剤16は調合により自由に色を変えることが可能になると共に文字や絵を表示することもできるので、遮光部20にメーカー名を入れたり他のデザインを入れることもできる。これにより、商品宣伝効果の向上を図ることが可能となると共に、美的造形性なども向上することができる。従って、太陽電池モジュールの利便性を更に向上することができるようになるものである。
In particular, the
尚、実施例では複数並設された太陽電池セル18をガラス板14にて覆ったものを太陽電池モジュール10として説明したが、太陽電池モジュール10は当該太陽電池モジュール10を複数組み合わせた太陽電池パネルを、太陽電池モジュールとして本発明を適用しても同様の効果を得られることは言うまでもない。
In addition, in the Example, although the thing which covered the
10 太陽電池モジュール
12 裏面部材
14 ガラス板
14A 凹凸
16 着色剤
18 太陽電池セル
20 遮光部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複数並設された状態の太陽電池セル外側に遮光部を着色形成したことを特徴とする太陽電池モジュール。 In a solar cell module formed by covering a plurality of solar cells arranged side by side with a glass plate,
A solar cell module, characterized in that a light-shielding portion is colored and formed on the outside of the plurality of solar cells arranged side by side.
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