JP2014049752A - Solar battery module - Google Patents

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美帆 佐々木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar battery module, expected as countermeasures for preventing global warming, whose whole part has design properties.SOLUTION: In a solar battery module 100 having two or more solar batteries 10 arranged with an interval, a coloring layer 20 having coloring particles exists between the solar battery 10 and the solar battery 10.

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a solar cell module.

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電池が注目されており、当該太陽電池を複数、電気的に接続した太陽電池モジュールが多く開発されている。 Currently, as a measure to prevent global warming, efforts are being made to reduce CO 2 emissions on a global scale, and solar cells are attracting attention as a clean power generation device that can replace thermal power generation. Many connected solar cell modules have been developed.

また、近年においては、太陽電池モジュールを屋外のみならず屋内の種々の物品に搭載して利用することが行われており、その意匠性を向上するための開発も盛んである。
例えば、特許文献1には、太陽電池の受光部分にホログラム層を配置し、当該ホログラム層で所定の光を反射させることで太陽電池モジュールの意匠性を高めることが行われている。
In recent years, solar cell modules have been used not only outdoors but also mounted on various indoor items, and development for improving the design is also active.
For example, in Patent Literature 1, a hologram layer is disposed in a light receiving portion of a solar cell, and predetermined design light is reflected by the hologram layer to improve the design of the solar cell module.

特開平09−138287号公報JP 09-138287 A

しかしながら、例えば特許文献1の技術を用いた場合、太陽電池1つ1つの意匠性は向上できても、これらを電気的に接続して太陽電池モジュールとなると、太陽電池と太陽電池の間にバックシートが透けて見えることがあり、太陽電池モジュール全体としての意匠性には未だ改良の余地がある。   However, for example, when the technique of Patent Document 1 is used, even if the design properties of each solar cell can be improved, when these are electrically connected to form a solar cell module, the back surface is interposed between the solar cell and the solar cell. The sheet may be seen through, and there is still room for improvement in the design of the solar cell module as a whole.

本発明は、このような現状認識の下でなされた発明であり、地球温暖化防止の対策として期待されている太陽電池モジュールであって、その全体に対して意匠性が付与された太陽電池モジュールを提供することを主たる課題とする。   The present invention is an invention made based on such a recognition of the present situation, and is a solar cell module expected as a measure for preventing global warming, and a solar cell module to which designability is imparted to the whole. The main issue is to provide

上記課題を解決するための発明は、間隔をもって配置される二以上の太陽電池を有する太陽電池モジュールであって、前記太陽電池と太陽電池の間には、着色粒子を有する着色層が存在することを特徴とする。   The invention for solving the above-mentioned problems is a solar cell module having two or more solar cells arranged at intervals, and a colored layer having colored particles exists between the solar cells and the solar cells. It is characterized by.

上記の発明にあっては、前記着色層の色が、前記太陽電池の色と同じであってもよい。   In the above invention, the color of the colored layer may be the same as the color of the solar cell.

一方で、上記の発明にあっては、前記着色層の色が、前記太陽電池の色と異なっていてもよい。   On the other hand, in said invention, the color of the said colored layer may differ from the color of the said solar cell.

本発明の太陽電池モジュールによれば、間隔をもって配置される二以上の太陽電池の間に着色粒子を有する着色層が存在しているので、従来問題となっていた太陽電池と太陽電池の間を任意の色に着色することが可能であり、これにより太陽電池モジュール全体の意匠性を向上することができる。   According to the solar cell module of the present invention, there is a colored layer having colored particles between two or more solar cells arranged at intervals. It can be colored in an arbitrary color, thereby improving the design of the entire solar cell module.

(a)は、本発明の第1の実施形態にかかる太陽電池モジュールの正面図であり、(b)は、(a)のA−A断面図である。(A) is a front view of the solar cell module concerning the 1st Embodiment of this invention, (b) is AA sectional drawing of (a). 本発明の第2の実施形態にかかる太陽電池モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the solar cell module concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態にかかる太陽電池モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the solar cell module concerning the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態にかかる太陽電池モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the solar cell module concerning the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態にかかる太陽電池モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the solar cell module concerning the 5th Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら、本発明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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the form demonstrated below, In the range which does not deviate from a technical thought, it can implement in various deformation | transformation. In the accompanying drawings, the vertical and horizontal scales may be exaggerated for the sake of explanation, and the actual scales may differ.

<第1の実施形態>
図1(a)は、本発明の第1の実施形態にかかる太陽電池モジュールの正面図であり、(b)は、(a)のA−A断面図である。
<First Embodiment>
Fig.1 (a) is a front view of the solar cell module concerning the 1st Embodiment of this invention, (b) is AA sectional drawing of (a).

図1に示すように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール100は、間隔をもって配置される二以上の太陽電池10,10・・・を有し、前記太陽電池10と太陽電池10の間には、着色粒子を有する着色層20が設けられていることに特徴を有している。   As shown in FIG. 1, the solar cell module 100 according to the present embodiment has two or more solar cells 10, 10... Arranged at intervals, and between the solar cell 10 and the solar cell 10. The colored layer 20 having colored particles is provided.

このような太陽電池モジュール100によれば、図1(a)に示すように、当該太陽電池モジュールを受光面側から見た場合に、太陽電池10と太陽電池10から着色層20の色が見えるため、当該着色層20の色を任意に設計することにより、太陽電池モジュール100全体の意匠性を自由に設計でき、意匠性を向上することができる。   According to such a solar cell module 100, when the said solar cell module is seen from the light-receiving surface side, the color of the colored layer 20 is visible from the solar cell 10 and the solar cell 10 as shown in FIG. Therefore, by arbitrarily designing the color of the colored layer 20, the design of the entire solar cell module 100 can be freely designed and the design can be improved.

より具体的には、図1(b)に示すように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール100は、間隔をもって配置される二以上の太陽電池10,10・・・と、これら太陽電池10,10・・・を挟持する受光面側熱可塑性樹脂層30および裏面側熱可塑性樹脂層31と、受光面に配置されるPET樹脂層33と、太陽電池モジュール100の裏面に配置されるバックシート34と、太陽電池モジュール100受光面の端部に配置される封止材35と、を有しており、前記バックシート34と封止材35とが熱融着されることにより、全体が一体化されている。   More specifically, as shown in FIG. 1B, the solar cell module 100 according to the present embodiment includes two or more solar cells 10, 10... 10 are sandwiched between the light receiving surface side thermoplastic resin layer 30 and the back surface side thermoplastic resin layer 31, the PET resin layer 33 disposed on the light receiving surface, and the back sheet 34 disposed on the back surface of the solar cell module 100. And the sealing material 35 disposed at the end of the light receiving surface of the solar cell module 100, and the back sheet 34 and the sealing material 35 are heat-sealed, so that the whole is integrated. Has been.

そして、当該構成を有する太陽電池モジュール100において、前記着色粒子を有する着色層20は、バックシート34と裏面側熱可塑性樹脂層31との間にベタ層として存在している。当該位置に着色層20が設けられていることにより、着色層20の色は、太陽電池10,10・・・の間から、裏面側熱可塑性樹脂層31、受光面側熱可塑性樹脂層30およびPET樹脂層33を透過して視認されることとなり、太陽電池モジュール100全体の意匠性を向上することができる。   And in the solar cell module 100 which has the said structure, the colored layer 20 which has the said colored particle exists as a solid layer between the back sheet 34 and the back surface side thermoplastic resin layer 31. FIG. Since the colored layer 20 is provided at the position, the color of the colored layer 20 is between the solar cells 10, 10..., The back surface side thermoplastic resin layer 31, the light receiving surface side thermoplastic resin layer 30, and the like. It will be visible through the PET resin layer 33, and the design of the entire solar cell module 100 can be improved.

(着色層)
本実施形態にかかる太陽電池モジュール100における着色層20は着色粒子を含むが、当該着色粒子については特に限定されることはなく、所望する色に応じて、従来公知の種々の着色粒子から適宜選択して用いればよい。具体的には、各種染料や各種顔料、さらにはこれらを適宜組み合わせて用いることができる。また、着色粒子の形状についても特に限定されることはなく、球状、針状、鱗片状などの粒子を用いればよく、また大きさについても1nm〜100μm程度の大きさの粒子を用いればよい。
(Colored layer)
Although the colored layer 20 in the solar cell module 100 according to the present embodiment includes colored particles, the colored particles are not particularly limited, and are appropriately selected from conventionally known various colored particles according to a desired color. Can be used. Specifically, various dyes and various pigments can be used in combination as appropriate. Also, the shape of the colored particles is not particularly limited, and spherical, needle-like, and scale-like particles may be used, and the size may be about 1 nm to 100 μm.

また、着色層20は、前記着色粒子の他、任意の成分が含まれていてもよい。例えば、バインダーとしての樹脂、溶媒、分散剤など、着色層20を形成する上で必要な成分を任意に配合することができる。   Moreover, the colored layer 20 may contain arbitrary components in addition to the colored particles. For example, components necessary for forming the colored layer 20 such as a resin as a binder, a solvent, and a dispersant can be arbitrarily blended.

着色層20の厚さについても特に限定されることはなく、着色層20が形成される部分や太陽電池モジュール100全体の構成、さらには着色層20に期待する色味などを考慮して適宜設計することができる。例えば、本実施形態のごとくバックシート34上にベタ層として形成する場合には、100nm〜10μm程度とすることができる。   The thickness of the colored layer 20 is not particularly limited, and is appropriately designed in consideration of the portion where the colored layer 20 is formed, the overall configuration of the solar cell module 100, and the color expected of the colored layer 20. can do. For example, when forming as a solid layer on the back sheet | seat 34 like this embodiment, it can be set as about 100 nm-10 micrometers.

着色層20の形成方法についても特に限定することはない。例えば着色粒子を含むインキを準備し、各種塗布方法によってバックシート34上に塗布することで形成してもよく、各種印刷方法によってバックシート34上に印刷することで形成してもよい。   The method for forming the colored layer 20 is not particularly limited. For example, it may be formed by preparing ink containing colored particles and applying it on the back sheet 34 by various application methods, or by printing on the back sheet 34 by various printing methods.

着色層20の色については、特に限定されることはなく、太陽電池モジュール100全体の意匠を考慮して当該着色層20に含まれる着色粒子を選択することにより、自由に設計することができる。   The color of the colored layer 20 is not particularly limited, and can be freely designed by selecting the colored particles contained in the colored layer 20 in consideration of the design of the entire solar cell module 100.

したがって、着色層20の色を太陽電池10の色と同じ色としてもよい。ここで、太陽電池10の色とは、当該太陽電池10を構成する光電変換層の色を意味する。また、同じ色とは、太陽電池モジュール100を受光面側から観察した場合に、太陽電池10と、当該太陽電池10と太陽電池10との間とを識別することが困難である程度を意味し、より具体的には、下記式により算出される色差ΔEが3未満であることを意味する。なお、下記L*、a*、およびb*は、色彩色差計CR−5(コニカミノルタ社製)により測定した値である。
ΔE={(ΔL*2+(Δa*2+(Δb*21/2
ΔE:色差
ΔL*:太陽電池の光電変換層のL*と着色層のL*との差
Δa*:太陽電池の光電変換層のa*と着色層のa*との差
Δb*:太陽電池の光電変換層のb*と着色層のb*との差
*、a*、およびb*:1976年に国際照明委員会(CIE)により勧告され、JIS Z8729に規定されたL***表色系の値
Therefore, the color of the colored layer 20 may be the same as the color of the solar cell 10. Here, the color of the solar cell 10 means the color of the photoelectric conversion layer constituting the solar cell 10. The same color means that it is difficult to distinguish between the solar cell 10 and the solar cell 10 and the solar cell 10 when the solar cell module 100 is observed from the light receiving surface side. More specifically, it means that the color difference ΔE calculated by the following formula is less than 3. The following L * , a * , and b * are values measured with a color difference meter CR-5 (manufactured by Konica Minolta).
ΔE = {(ΔL * ) 2 + (Δa * ) 2 + (Δb * ) 2 } 1/2
Delta] E: The color difference [Delta] L *: difference between the photoelectric conversion layer of the L * a colored layer of the solar cell L * .DELTA.a *: difference between a * of the photoelectric conversion layer of a * and the coloring layer of the solar cell [Delta] b *: solar cell Difference between b * of the photoelectric conversion layer and b * of the colored layer L * , a * , and b * : L * a * recommended by the International Commission on Illumination (CIE) in 1976 and defined in JIS Z8729 b * Color system value

また一方で、着色層20の色を太陽電池10の色と異なる色としてもよい。ここで、異なる色とは、太陽電池モジュール100を受光面側から観察した場合に、太陽電池10と、当該太陽電池10と太陽電池10との間とを容易に識別することができる程度を意味し、より具体的には上記式により算出される色差ΔEが3以上であることを意味する。   On the other hand, the color of the colored layer 20 may be different from the color of the solar cell 10. Here, the different color means that the solar cell 10 and the solar cell 10 and the solar cell 10 can be easily identified when the solar cell module 100 is observed from the light receiving surface side. More specifically, it means that the color difference ΔE calculated by the above formula is 3 or more.

着色層20の色は、1つの太陽電池モジュール100において必ずしも統一する必要はなく、太陽電池10,10・・・の間に位置する着色層20,20・・・がそれぞれ異なる色であってもよい。   The color of the colored layer 20 does not necessarily have to be unified in one solar cell module 100, and even if the colored layers 20, 20... Positioned between the solar cells 10, 10. Good.

(太陽電池)
本実施形態にかかる太陽電池モジュール100における太陽電池10としては、特に限定されることはなく、従来従来公知のものを適宜選択して用いることができる。このような太陽電池10としては、例えば、単結晶シリコーン型太陽電池、多結晶シリコーン型太陽電池、アモルファスシリコーン型太陽電池、化学物系太陽電池、色素増感型太陽電池、量子ドット型太陽電池、有機薄膜型太陽電池等を挙げることができる。
(Solar cell)
The solar cell 10 in the solar cell module 100 according to the present embodiment is not particularly limited, and a conventionally known one can be appropriately selected and used. As such a solar cell 10, for example, a single crystal silicone solar cell, a polycrystalline silicone solar cell, an amorphous silicone solar cell, a chemical solar cell, a dye-sensitized solar cell, a quantum dot solar cell, Organic thin film solar cells and the like can be mentioned.

これらの太陽電池の中でも、色素増感型太陽電池は、蛍光灯などの室内光や、窓際など、低照度での発電効率が高いといった利点や、製造工程に真空条件を必要とせず製造コストが低いといった利点から、特に好適に使用することができる。   Among these solar cells, dye-sensitized solar cells have the advantage of high power generation efficiency at low illuminance, such as indoor light such as fluorescent lamps and near windows, and the manufacturing cost does not require vacuum conditions in the manufacturing process. It can be particularly preferably used because of its low advantage.

また、色素増感型太陽電池は、これを構成する光電変換層を色を自由に設計できるので、光電変換層の色と前記着色層20の色の双方を設計することにより、太陽電池モジュール100全体の意匠性を飛躍的に高めることができる。   Further, since the dye-sensitized solar cell can freely design the color of the photoelectric conversion layer constituting the solar cell module 100 by designing both the color of the photoelectric conversion layer and the color of the colored layer 20. The overall design can be dramatically improved.

(太陽電池モジュールのその他の構成)
図1に示す第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール100にあっては、太陽電池10および着色層20の他、受光面側熱可塑性樹脂層30、裏面側熱可塑性樹脂層31、PET樹脂層33、バックシート34、および封止材35、により構成されているが、これらの構成はあくまでも例示であり、本願発明の太陽電池モジュールは、当該構成に限定されることはなく、種々の構成を採用することができる。また、これらの材質もこれに限定されることはなく、例えばPET樹脂層に代えてバリアフィルムやガラス基板を用いることも可能である。
(Other configuration of solar cell module)
In the solar cell module 100 according to the first embodiment shown in FIG. 1, in addition to the solar cell 10 and the colored layer 20, the light receiving surface side thermoplastic resin layer 30, the back surface side thermoplastic resin layer 31, and the PET resin layer. 33, the back sheet 34, and the sealing material 35, but these configurations are merely examples, and the solar cell module of the present invention is not limited to the configurations, and has various configurations. Can be adopted. Further, these materials are not limited to this, and for example, a barrier film or a glass substrate can be used instead of the PET resin layer.

<第2の実施形態>
図2は、本発明の第2の実施形態にかかる太陽電池モジュールの断面図である。なお、図2において、前記図1に示した第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール100と同じ構成については同じ符号を付ける。
<Second Embodiment>
FIG. 2 is a cross-sectional view of a solar cell module according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same components as those of the solar cell module 100 according to the first embodiment shown in FIG.

図2に示すように、第2の実施形態にかかる太陽電池モジュール200は、裏面側熱可塑性樹脂層が存在せず、着色層20が裏面側熱可塑性樹脂層の役割も果たした構成となっている。当該構成を有する太陽電池モジュール200は、図1に示した太陽電池モジュール100に比べ、全体の厚さを薄くすることができる。   As shown in FIG. 2, the solar cell module 200 according to the second embodiment has a configuration in which the back surface side thermoplastic resin layer does not exist and the colored layer 20 also plays the role of the back surface side thermoplastic resin layer. Yes. Compared with the solar cell module 100 shown in FIG. 1, the overall thickness of the solar cell module 200 having the configuration can be reduced.

<第3の実施形態>
図3は、本発明の第3の実施形態にかかる太陽電池モジュールの断面図である。なお、図3においても、前記図1に示した第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール100と同じ構成については同じ符号を付ける。
<Third Embodiment>
FIG. 3 is a cross-sectional view of a solar cell module according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 3 as well, the same components as those of the solar cell module 100 according to the first embodiment shown in FIG.

図3に示すように、第3の実施形態にかかる太陽電池モジュール300は、図1に示した太陽電池モジュール100と同じ層構成を有しつつ、着色層20がベタ層ではなく、太陽電池10,10・・・の間の位置に合わせて形成されている。このような着色層20とすることにより、各着色層20,20・・・の色を変えるのが容易であり、太陽電池モジュール300全体に所望の意匠性を付与することができる。   As shown in FIG. 3, the solar cell module 300 according to the third embodiment has the same layer configuration as that of the solar cell module 100 shown in FIG. 1, but the colored layer 20 is not a solid layer but a solar cell 10. , 10... By setting it as such a colored layer 20, it is easy to change the color of each colored layer 20, 20, ..., and the desired designability can be provided to the solar cell module 300 whole.

<第4の実施形態>
図4は、本発明の第4の実施形態にかかる太陽電池モジュールの断面図である。なお、図4においても、前記図1に示した第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール100と同じ構成については同じ符号を付ける。
<Fourth Embodiment>
FIG. 4 is a cross-sectional view of a solar cell module according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 4 as well, the same components as those of the solar cell module 100 according to the first embodiment shown in FIG.

図4に示すように、着色層20は、必ずしも太陽電池モジュールの裏面側に設ける必要はなく、受光面側熱可塑性樹脂層30とPET樹脂層33との間において、太陽電池10,10・・・の間の位置に合わせて形成してもよい。この場合、着色層20と太陽電池10とが重なると光電変換効率が低下してしまう虞があるため、可能な限り太陽電池10と着色層20との位置合わせを厳密に行う必要がある。   As shown in FIG. 4, the colored layer 20 is not necessarily provided on the back surface side of the solar cell module, and the solar cells 10, 10... Are interposed between the light receiving surface side thermoplastic resin layer 30 and the PET resin layer 33. -You may form according to the position between. In this case, if the colored layer 20 and the solar cell 10 overlap with each other, the photoelectric conversion efficiency may be lowered. Therefore, it is necessary to strictly align the solar cell 10 and the colored layer 20 as much as possible.

<第5の実施形態>
図5は、本発明の第5の実施形態にかかる太陽電池モジュールの断面図である。なお、図5においても、前記図1に示した第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール100と同じ構成については同じ符号を付ける。
<Fifth Embodiment>
FIG. 5 is a cross-sectional view of a solar cell module according to a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 5 as well, the same components as those of the solar cell module 100 according to the first embodiment shown in FIG.

図5に示すように、第5の実施形態にかかる太陽電池モジュール500は、図1に示した太陽電池モジュール100と同様、バックシート34と裏面側熱可塑性樹脂層30との間にベタ層としての着色層20を有するとともに、図4に示した太陽電池モジュール400と同様、受光面側熱可塑性樹脂層30とPET樹脂層33との間にも、太陽電池10,10・・・の間の位置に合わせて着色層20',20'・・・を有していることに特徴を有している。このように、着色層20,20'の位置を重ねることにより、当該部分の意匠
性をさらに向上することができる。
As shown in FIG. 5, the solar cell module 500 according to the fifth embodiment is a solid layer between the back sheet 34 and the back surface side thermoplastic resin layer 30, similarly to the solar cell module 100 shown in FIG. 1. 4 and between the solar cells 10, 10... Between the light-receiving surface side thermoplastic resin layer 30 and the PET resin layer 33, as in the solar cell module 400 shown in FIG. It has the characteristic in having colored layer 20 ', 20' ... according to a position. Thus, the design property of the said part can further be improved by overlapping the position of the colored layers 20 and 20 '.

以上、種々の実施形態により本願発明の太陽電池モジュールを説明したが、上記の実施形態に限定されることはなく、第1〜第5の実施形態を組み合わせることも可能である。   As mentioned above, although the solar cell module of this invention was demonstrated by various embodiment, it is not limited to said embodiment, It is also possible to combine the 1st-5th embodiment.

100,200,300,400,500…太陽電池モジュール
10…太陽電池
20…着色層
30…裏面側熱可塑性樹脂層
31…受光面側熱可塑性樹脂層
33…PET樹脂層
34…バックシート
35…封止材
100, 200, 300, 400, 500 ... solar cell module 10 ... solar cell 20 ... colored layer 30 ... back side thermoplastic resin layer 31 ... light receiving side thermoplastic resin layer 33 ... PET resin layer 34 ... back sheet 35 ... sealed Stop material

Claims (4)

間隔をもって配置される二以上の太陽電池を有する太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池と太陽電池の間には、着色粒子を有しパターンで形成された複数の着色層が存在していることを特徴とする太陽電池モジュール。
A solar cell module having two or more solar cells arranged at intervals,
A solar cell module comprising a plurality of colored layers having colored particles and formed in a pattern between the solar cells.
前記複数の着色層のうち、一の着色層の色と他の一の着色層の色とが異なっていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。   2. The solar cell module according to claim 1, wherein among the plurality of colored layers, a color of one colored layer is different from a color of the other colored layer. 前記複数の着色層のうち、すべての着色層の色が太陽電池の色と異なっていることを特徴とする請求項2に記載の太陽電池モジュール。   3. The solar cell module according to claim 2, wherein among the plurality of colored layers, the color of all the colored layers is different from the color of the solar cell. 前記複数の着色層のうち、少なくとも一の着色層の色が太陽電池の色と同じであることを特徴とする請求項2に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to claim 2, wherein a color of at least one of the plurality of colored layers is the same as a color of the solar cell.
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