KR101795223B1 - 단차가 생기지 않는 적층구조의 태양전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극과 배선부재의 연결 구조를 종래와 달리하여 각 구성 간에 단차가 생기지 않도록 한 태양전지에 관한 것이다.

Description

단차가 생기지 않는 적층구조의 태양전지{A SOLAR CELL HAVING THE STACKING STRUCTURE WITH NO STEP HEIGHT}
본 발명은 전극과 배선부재의 연결 구조를 종래와 달리하여 각 구성 간에 단차가 생기지 않도록 한 태양전지에 관한 것이다.
최근 하이브리드 차량, 전기자동차, 연료전지 차량 등 친환경차량의 개발이 급속도로 진행되고 있다. 이와 함께 위와 같은 차량에 태양전지를 적용하려는 연구도 활발히 이루어지고 있다.
그러나 태양전지를 실제 차량에 적용하기 위해서는 아직 해결해야 할 문제가 많이 있다. 대표적으로는 태양전지와 전선과 같은 배선부재를 어떻게 연결할 것인가의 문제가 있다.
배선부재로는 주로 단면이 둥근 구리 도선과 같은 전선을 많이 사용한다. 반면에 태양전지는 전지셀, 기판 등의 평면 형상의 구성들이 적층된 구조이다. 따라서 태양전지의 전극과 위와 같은 배선부재를 연결하여 차량에 탑재하면, 도 1과 같이 상기 배선부재의 두께감 또는 입체감에 의해 태양전지의 적층구조에 단차가 발생할 수 있다.
태양전지의 적층구조에 단차가 발생하면 차량의 움직임에 따라 상기 배선부재가 끊어지거나, 적층구조의 각 구성이 들뜨는 등의 문제가 생길 수 있다.
종래에는 한국공개특허 제10-2012-0007385호, 한국공개특허 제10-2010-0071764호 등과 같이 주로 태양전지 내부 구성 간의 연결관계를 변경하여 효율을 높이는 등의 연구가 주를 이루었다. 그러나 위와 같은 종래기술로는 전술한 문제점을 해결할 수 없음은 자명하다.
한국공개특허 제10-2012-0007385호 한국공개특허 제10-2010-0071764호
본 발명은 위와 같은 문제점 및 한계를 해소하기 위한 것으로 다음과 같은 목적이 있다.
본 발명은 태양전지의 적층구조에 단차가 생기지 않는 전극과 배선부재의 연결 구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 구성을 포함한다.
본 발명에 따른 단차가 생기지 않는 적층구조의 태양전지는 전지셀, 상기 전지셀의 일면에 형성된 전극을 포함할 수 있고, 상기 전지셀은 기판의 중앙부에 상기 전극을 개재하여 적층될 수 있으며, 상기 전극은 상기 기판의 가장자리부에 코팅된 전극라인과 접할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 전극은 상기 전지셀의 일면에 부착형 필름 타입으로 형성되어 상기 전지셀의 양측으로 돌출되고, 상기 전극의 돌출된 일단과 상기 전극라인의 일단이 접하며, 상기 전극라인의 타단은 배선부재와 연결될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 전극은 양극, 상기 양극과 일정 거리 이격되어 형성된 음극을 포함하고, 상기 전극라인은 상기 양극의 일단과 접하는 양극라인, 상기 음극의 일단과 접하는 음극라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 전극라인은 상기 기판 상에 코팅된 전도성 페이스트일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 전도성 페이스트는 Ag, Al or Cu 금속 페이스트; 또는 상기 금속 페이스트에 폴리우레탄(polyurethane) 또는 실리콘 옥사이드(silicon oxide)를 혼합한 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예는 상기 전지셀 상으로 상기 전지셀 및 상기 전극라인의 일부를 덮는 면적으로 적층되는 마감부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예는 상기 전지셀과 상기 기판에 개재되는 접착부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예는 상기 기판의 가장자리부 상에 코팅된 세라믹 라인을 더 포함하고, 상기 전극라인은 상기 세라믹 라인 상에 코팅될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 전극라인은 상기 기판 상에 형성되어 상기 전극과 접하는 코팅부와, 상기 코팅부로부터 일정 각도로 돌출 형성되어 배선부재와 연결되는 연결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예는 상기 전지셀이 복수 개로 상기 기판에 적층되고, 상기 기판 상에 상기 복수 개의 전지셀에 형성된 전극과 접하는 복수 개의 전극라인이 코팅된 것일 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하므로 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 전극과 배선부재를 전극라인을 통해서 연결하기 때문에 태양전지의 적층구조에 단차가 발생하지 않는다.
따라서 본 발명에 따른 태양전지를 차량 등에 탑재하면 배선부재의 단락, 적층구조의 들뜸 현상 등의 문제가 생기지 않는다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 종래의 태양전지의 전극과 배선부재의 연결구조에 관한 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지의 구성을 도시한 것으로써, (a)는 전지셀과 전극, (b)는 기판과 전극라인을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양전지의 전극과 전극라인의 연결 구조를 확대 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 A-A'선에 따른 단면을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 전극라인의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 태양전지가 복수 개의 전지셀을 포함할 때의 구성을 도시한 것으로써, (a)는 전지셀과 전극, (b)는 기판과 전극라인을 도시한 것이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 발명의 요지가 변경되지 않는 한 다양한 형태로 변형될 수 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되면 공지 구성 및 기능에 대한 설명은 생략한다. 본 명세서에서 "포함"한다는 것은 특별한 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명인 단차가 생기지 않는 적층구조의 태양전지(이하, '태양전지'라 함)는 전지셀(10), 상기 전지셀(10)에 형성된 전극(20), 기판(30) 및 상기 기판(30) 상에 코팅된 전극라인(40)을 포함한다.
도 2의 (a)는 상기 전지셀(10)과 전극(20)을 도시한 것이고, 도 2의 (b)는 상기 기판(30)과 전극라인(40)을 도시한 것이다.
상기 전극(20)은 상기 전지셀(10)의 일면에 형성된다. 상기 전극(20)은 상기 전지셀에서 생성된 전력을 외부로 출력할 수 있다면 어떠한 형상도 취할 수 있으나, 바람직하게는 일정 폭의 부착형 필름 타입의 전극으로써 상기 전지셀(10)의 양측으로 일정 길이 돌출되도록 형성될 수 있다.
상기 전극(20)은 양극(21), 상기 양극(21)과 일정 거리 이격되어 형성된 음극(22)을 포함한다. 이에 따라 후술할 전극라인(40)은 상기 양극(21)과 접하는 양극라인(41), 상기 음극(22)과 접하는 음극라인(42)을 포함한다.
상기 기판(30)으로는 이에 한정되지 않으나 투과율이 높은 유리소재를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 구체적으로는 차량의 선루프 등에 사용되는 루프 글라스(roof glass)일 수 있다.
상기 기판(30)의 중앙부(31)에는 상기 전지셀(10)이 적층되고, 상기 기판(30)의 가장자리부(32)에는 세라믹 라인(70) 및 전극라인(40)이 코팅된다.
상기 기판(30)의 중앙부(31)는 투명하기 때문에 외부로부터 입사한 빛이 상기 전지셀(10)에 닿을 수 있다. 상기 기판(30)의 가장자리부(32)는 세라믹 라인(70)이 코팅되어 불투명하기 때문에 상기 전극라인(40)을 코팅하거나, 태양전지의 프레임(미도시)을 부착하더라도 눈에 보이지 않을 수 있다.
다만 상기 기판(30)의 가장자리부(32)에 세라믹 라인(70)을 코팅하지 않을 수 있는바, 이러한 경우에는 상기 기판(30)의 가장자리부(32)에 직접 상기 전극라인(40)을 코팅할 수 있다.
상기 전지셀(10)은 상기 기판(30)의 중앙부(31)에 상기 전극(20)을 개재하여 적층된다. 이 때 상기 전극(20)의 돌출된 부분은 상기 전극라인(40)의 일단과 접하게 된다. 상기 전극라인(40)의 타단은 배선부재(미도시)와 연결된다. 따라서 상기 전지셀(10)에서 생성된 전력은 상기 전극(20) 및 전극라인(40)을 통해 상기 배선부재로 흘러 배터리에 저장되거나, 다른 전력 장치에서 사용될 수 있다.
도 3은 상기 전지셀(10)과 상기 기판(30)이 위와 같이 적층될 때, 전극(20)과 전극라인(40)의 연결 구조를 확대 도시한 것이다. 도 4는 도 3의 A-A'선에 따른 태양전지의 단면을 도시한 것이다.
이를 참조하면, 상기 전극(20)은 상기 전지셀(10) 상에 형성되어 상기 전지셀(10)의 측면으로 일정 길이 돌출되도록 형성되어 있고, 일단이 상기 기판(30)에 코팅된 전극라인(40)의 일단과 접하고 있음을 알 수 있다.
종래의 태양전지는 전극과 구리 도선과 같은 배선부재를 직접적으로 연결하였기 때문에 배선부재가 태양전지의 적층구조 내부로 삽입되었고, 이에 따라 상기 적층구조에 단차 또는 틈이 생길 수 밖에 없었다. 이로 인해 태양전지의 내구성이 떨어지거나 적층구조가 들뜨는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 기판(30) 상에 전극라인(40)을 코팅하여 상기 전극(20)과 접하도록 함으로써 위와 같은 문제점을 해결한 것이다. 상기 전극라인(40)의 일단은 상기 태양전지의 적층구조 내부에 삽입되어 상기 전극(20)과 접하고, 타단은 상기 적층구조의 외부에서 배선부재(미도시)와 연결된다. 상기 전극라인(40)은 평면 형상을 하고 있으므로 그 일단이 상기 적층구조에 삽입되더라도 배선부재와 달리 단차 또는 틈이 생기지 않는다.
상기 전극라인(40)은 전술한 바와 같이 상기 전극(20)을 통해 흐르는 전력을 상기 배선부재로 전달할 수 있어야 하기 때문에 도전성이 있는 소재를 상기 기판(30)에 코팅하여 형성하는 것이 바람직할 수 있다.
구체적으로 상기 전극라인(40)은 전도성 페이스트일 수 있다. 상기 전도성 페이스트는 은(silver, Ag) 페이스트, 알루미늄(aluminium, Al) 페이스트 및 구리(copper, Cu) 페이스트 중 어느 하나 이상인 금속 페이스트일 수 있다.
또한 상기 전극라인(40)으로는 상기 세라믹 라인(또는 상기 기판)과의 접착력 향상을 위해 상기 금속 페이스트에 폴리우레탄(polyurethane) 또는 실리콘 옥사이드(silicon oxide)를 혼합한 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지는 상기 전지셀(10) 및 상기 전극라인(40)의 일부를 덮는 면적으로 접합되는 마감부재(60)를 더 포함할 수 있다.
상기 마감부재(60)는 상기 태양전지의 적층구조를 이루는 전지셀(10), 전극(20) 등을 보호하는 구성이다. 상기 전극라인(40)의 타단은 배선부재와 연결되어야 하기 때문에 상기 마감부재(60)가 상기 전극라인(40)을 전부 덮지 않도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 마감부재(60)는 위와 같은 역할을 수행할 수 있다면 어떠한 소재도 사용할 수 있으나, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름을 사용할 수 있다.
상기 기판(30), 전지셀(10) 및 마감부재(60)는 접착부재(50)를 개재하여 적층될 수 있다. 상기 접착부재(50)는 상기 태양전지의 적층구조를 유지할 수 있도록 각 구성 간에 부착력을 제공할 수 있다.
상기 접착부재(50)는 위와 같은 역할을 수행할 수 있다면 어떠한 소재도 사용할 수 있으나, 바람직하게는 투명하여 태양전지의 성능에 영향을 미치지 않는 폴리비닐 부티랄(polyvinyl butyral)을 사용할 수 있다.
상기 태양전지의 총 두께는 10 mm 이하일 수 있다. 상기 전지셀(10)의 두께는 0.3 내지 0.7 mm, 바람직하게는 0.5 mm 일 수 있다. 상기 전극(20)의 두께는 0.1 내지 0.2 mm, 바람직하게는 0.1 mm일 수 있다. 상기 기판(30)의 두께는 3 내지 5 mm, 바람직하게는 4 mm 일 수 있다. 상기 마감부재(60)의 두께는 0.1 내지 0.3 mm, 바람직하게는 0.2 mm 일 수 있다. 상기 접착부재(50)의 두께는 0.6 내지 0.9 mm, 바람직하게는 0.75 mm일 수 있다. 상기 전극라인(40)의 두께는 0.1 내지 0.3 mm, 바람직하게는 0.2 mm 일 수 있다.
도 5는 상기 전극라인(40)의 다른 실시예를 도시한 것이다.
상기 전극라인(40)은 상기 기판 상에 형성되어 상기 전극과 접하는 코팅부(43)와, 상기 코팅부(43)로부터 일정 각도로 돌출 형성되어 배선부재와 연결되는 연결부(44)를 포함할 수 있다.
상기 코팅부(43)는 평면 형상으로 상기 기판에 코팅된 구성이므로 배선부재와 연결이 어려울 수 있다. 따라서 상기 코팅부(43)로부터 상기 연결부(44)를 돌출 형성하여 상기 전극라인과 배선부재의 연결을 위한 공간을 확보할 수 있다.
상기 연결부(44)와 배선부재의 연결은 어떠한 방법으로도 수행할 수 있으나, 바람직하게는 상기 연결부(44)에 연결공(미도시)을 관통 형성하여 상기 연결공을 통해 상기 배선부재를 연결하거나, 상기 코팅부(43)와 상기 연결부(44)가 접하는 부분에 상기 배선부재를 안착시킨 뒤 상기 연결부(44)로 상기 배선부재를 감싸서 연결하는 방법 등을 사용할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 태양전지의 다른 형태를 도시한 것이다.
구체적으로 상기 전지셀(10)이 복수 개로 상기 기판(30)에 적층되는 경우의 태양전지를 도시한 것이다. 이 때 상기 기판(30)에는 상기 복수 개의 전지셀(10)에 형성된 전극(20)과 접하도록 복수 개의 전극라인(40)이 코팅될 수 있다.
종래와 같이 전극에 배선부재를 직접 연결하는 경우에는 전지셀의 개수가 증가하거나 배열이 바뀌면 배선부재의 삽입 경로, 배선부재 간의 위치 등을 함께 변경해야 한다.
그러나 본 발명에 따르면 상기 전극라인(40)의 코팅 위치만 다시 결정하면 되기 때문에 설계의 변경이 용이하다.
본 발명에 따른 태양전지는 다음과 같은 단계를 통해 제조할 수 있다.
(1) 기판의 가장자리부에 스크린프린트 방식으로 세라믹 라인을 코팅하고, 상기 세라믹 라인 상에 같은 방식으로 코팅부(전극라인)를 형성한다. 이 때 상기 코팅부는 전지셀의 전극과 접할 수 있는 위치에 형성한다.
(2) 전지셀에 필름 타입의 전극을 부착한다.
(3) 상기 전극이 형성된 상기 전지셀의 일면에 접착부재를 부착한다.
(3) 상기 기판의 중앙부에 상기 접착부재로 상기 전지셀을 접합한다. 이 때 상기 전극과 상기 코팅부가 접할 수 있도록 한다.
(4) 상기 전지셀 상으로 접착부재를 부착한 뒤, 이에 마감부재를 접합한다.
(5) 상기 코팅부로부터 일정 각도로 돌출하도록 연결부를 형성한다. 이 때 상기 연결부는 무연 납땜 또는 전도성 글루를 사용하여 상기 코팅부에 부착할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 태양전지는 전극과 배선부재를 기판에 코팅된 전극라인을 통해서 연결하기 때문에 그 적층구조에 단차 또는 틈이 생기지 않는다.
따라서 상기 태양전지를 차량 등에 탑재하는 경우 단차 또는 틈에 의한 배선부재의 단락, 적층구조의 들뜸 등의 문제점이 발생하지 않는다.
또한 전극라인의 설계 변경이 용이하므로 전지셀의 개수를 늘리거나, 전지셀의 배열을 변경할 때 유연하게 대처할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 전지셀
20 : 전극 21 : 양극 22 : 음극
30 : 기판 31 : 중앙부 32 : 가장자리부
40 : 전극라인 41 : 양극라인 42 : 음극라인
43 : 코팅부 44 : 연결부
50 : 접착부재
60 : 마감부재
70 : 세라믹 라인

Claims (10)

  1. 전지셀,
    상기 전지셀의 일면에 부착형 필름 타입으로 형성되어 상기 전지셀의 양측으로 돌출된 전극을 포함하고,
    상기 전지셀은 기판의 중앙부에 상기 전극을 개재하여 적층되며,
    상기 전극의 돌출된 일단은 상기 기판의 가장자리에 코팅된 전극라인의 일단과 접하고,
    상기 전극라인의 타단은 배선부재와 연결되되,
    상기 전극라인은 상기 기판 상에 형성되어 상기 전극과 접하는 코팅부와, 상기 코팅부로부터 일정 각도로 돌출 형성되어 배선부재와 연결되는 연결부를 포함하고,
    상기 전지셀은 복수 개로 상기 기판에 적층되며,
    상기 기판에는 상기 복수 개의 전지셀에 형성된 전극과 접하는 복수 개의 전극라인이 코팅된 것을 특징으로 하는 단차가 생기지 않는 적층구조의 태양전지.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극은 양극, 상기 양극과 일정 거리 이격되어 형성된 음극을 포함하고,
    상기 전극라인은 상기 양극의 일단과 접하는 양극라인, 상기 음극의 일단과 접하는 음극라인을 포함하는 단차가 생기지 않는 적층구조의 태양전지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극라인은 상기 기판 상에 코팅된 전도성 페이스트인 단차가 생기지 않는 적층구조의 태양전지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전도성 페이스트는 Ag, Al or Cu 금속 페이스트; 또는
    상기 금속 페이스트에 폴리우레탄(polyurethane) 또는 실리콘 옥사이드(silicon oxide)를 혼합한 것인 단차가 생기지 않는 적층구조의 태양전지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전지셀 상으로 상기 전지셀 및 상기 전극라인의 일부를 덮는 면적으로 적층되는 마감부재를 더 포함하는 단차가 생기지 않는 적층구조의 태양전지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전지셀과 상기 기판에 개재되는 접착부재를 더 포함하는 단차가 생기지 않는 적층구조의 태양전지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 가장자리부 상에 코팅된 세라믹 라인을 더 포함하고,
    상기 전극라인은 상기 세라믹 라인 상에 코팅되는 것을 특징으로 하는 단차가 생기지 않는 적층구조의 태양전지.
  9. 삭제
  10. 삭제
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006332451A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Sharp Corp 太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
JP2013143529A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Sharp Corp 太陽電池モジュール

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5149351A (en) * 1988-05-24 1992-09-22 Asahi Glass Company Ltd. Method for making a curved solar panel for an automobile
WO2004032274A1 (ja) * 2002-10-03 2004-04-15 Fujikura Ltd. 電極基板、光電変換素子、導電性ガラス基板およびその製造方法、並びに色素増感太陽電池
JP4401360B2 (ja) * 2006-03-17 2010-01-20 三洋電機株式会社 光起電力素子およびその光起電力素子を備えた光起電力モジュール
US20100218805A1 (en) * 2007-02-15 2010-09-02 The Australian National University Substrate, an assembly process, and an assembly apparatus
KR20090121629A (ko) * 2008-05-22 2009-11-26 삼성전자주식회사 태양전지 셀 및 이를 이용하는 태양전지 모듈
KR100993847B1 (ko) 2008-12-19 2010-11-11 주식회사 이건창호 염료감응 태양전지 모듈 및 그 제조방법
KR101088006B1 (ko) 2009-07-16 2011-12-01 광전자 주식회사 태양전지 모듈 및 그 제조 방법
KR20120007385A (ko) 2010-07-14 2012-01-20 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조방법
KR20120037259A (ko) * 2010-10-11 2012-04-19 삼성전자주식회사 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법
US9312417B2 (en) * 2010-10-22 2016-04-12 Guardian Industries Corp. Photovoltaic modules, and/or methods of making the same
EP2669347A1 (en) * 2011-01-27 2013-12-04 Hitachi Chemical Company, Ltd. Electrically conductive adhesive composition, connector and solar cell module
KR20130069986A (ko) 2011-12-19 2013-06-27 전자부품연구원 태양전지 모듈용 전도성 테이프
US20130160825A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 E I Du Pont De Nemours And Company Back contact photovoltaic module with glass back-sheet
CN103928563B (zh) * 2013-01-10 2016-01-13 杜邦公司 用于光伏组件的集成式背板组装件
US20170179320A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 Solarcity Corporation System and method for fabricating solar panels using busbarless photovoltaic structures

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006332451A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Sharp Corp 太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
JP2013143529A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Sharp Corp 太陽電池モジュール

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