JP2000091609A - 有機太陽電池の製造方法 - Google Patents
有機太陽電池の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生産性を向上させ、大量生産が容易でコスト
面でも安価にできる有機太陽電池の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 主要層が前面側から、ガラス板又は樹脂
シート、透明電極層、二酸化チタンコロイド発電層、白
金ペースト電極層、フレキシブル反射性基材層の順に積
層して形成され、更に背面側にシール用積層フィルムを
重ねてシールしてなる構成の有機太陽電池の製造におい
て、少なくとも中間層の二酸化チタンコロイド発電層と
白金ペースト電極層とフレキシブル反射性基材層との積
層体を、フレキシブル反射性基材層を基材として、その
上に白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電層
とをそれぞれ巻き取り供給方式のコーティング手段で塗
布、乾燥して形成する製造方法を採る。
面でも安価にできる有機太陽電池の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 主要層が前面側から、ガラス板又は樹脂
シート、透明電極層、二酸化チタンコロイド発電層、白
金ペースト電極層、フレキシブル反射性基材層の順に積
層して形成され、更に背面側にシール用積層フィルムを
重ねてシールしてなる構成の有機太陽電池の製造におい
て、少なくとも中間層の二酸化チタンコロイド発電層と
白金ペースト電極層とフレキシブル反射性基材層との積
層体を、フレキシブル反射性基材層を基材として、その
上に白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電層
とをそれぞれ巻き取り供給方式のコーティング手段で塗
布、乾燥して形成する製造方法を採る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機太陽電池の製
造方法に関し、更に詳しくは、製造工程を改善して生産
性を向上させた有機太陽電池の製造方法に関する。
造方法に関し、更に詳しくは、製造工程を改善して生産
性を向上させた有機太陽電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光の入射する側の表面に、内面に
透明導電層（透明電極）を設けたガラス板を用いる太陽
電池では、このガラス板を基材として、その上に各種の
電池構成要素を加工する製造方法を採っていた。これ
は、現在のところ、有機太陽電池においても、高い光電
変換効率を実現するためには、ガラス板に設ける透明導
電層としてＳｎＯ2 層やＩＴＯ層などを用いることが効
果的であるためである。
透明導電層（透明電極）を設けたガラス板を用いる太陽
電池では、このガラス板を基材として、その上に各種の
電池構成要素を加工する製造方法を採っていた。これ
は、現在のところ、有機太陽電池においても、高い光電
変換効率を実現するためには、ガラス板に設ける透明導
電層としてＳｎＯ2 層やＩＴＯ層などを用いることが効
果的であるためである。
【０００３】このため、例えば、パターンニングした透
明導電層付きガラス板の透明導電層面に、枚葉のスクリ
ーン印刷方式などによりバッチ式で一枚ずつ位置合わせ
して、発電層や電極層を形成する方法を採っていた。
明導電層付きガラス板の透明導電層面に、枚葉のスクリ
ーン印刷方式などによりバッチ式で一枚ずつ位置合わせ
して、発電層や電極層を形成する方法を採っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな製造方法で有機太陽電池を製造した場合、精度は良
好であるが、作業性、生産性に劣るため、大量生産が困
難であり、コスト面でも高価となる問題があった。本発
明は、このような問題点を解決するためになされたもの
であり、その目的とするところは、従来、枚葉のスクリ
ーン印刷方式で形成していた電極層、発電層などを、巻
き取り供給方式のコーティング手段を用いて形成できる
ようにして、作業性、生産性を向上させ、大量生産が容
易でコスト面でも安価な有機太陽電池の製造方法を提供
することにある。
うな製造方法で有機太陽電池を製造した場合、精度は良
好であるが、作業性、生産性に劣るため、大量生産が困
難であり、コスト面でも高価となる問題があった。本発
明は、このような問題点を解決するためになされたもの
であり、その目的とするところは、従来、枚葉のスクリ
ーン印刷方式で形成していた電極層、発電層などを、巻
き取り供給方式のコーティング手段を用いて形成できる
ようにして、作業性、生産性を向上させ、大量生産が容
易でコスト面でも安価な有機太陽電池の製造方法を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、以下の本
発明により解決することができる。即ち、請求項１に記
載した発明は、表面、即ち、光の入射する側から、ガラ
ス板または樹脂シート、透明導電層、二酸化チタンコロ
イド発電層、白金ペースト電極層、フレキシブル反射性
基材層が、順に積層され、且つ、背面側からシール用積
層フィルムを重ねてシールしてなる有機太陽電池の製造
方法であって、中間層の二酸化チタンコロイド発電層と
白金ペースト電極層とフレキシブル反射性基材層との積
層体を、フレキシブル反射性基材層を基材として、その
上に白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電層
とをそれぞれ巻き取り供給方式のコーティング手段で塗
布、乾燥して形成することを特徴とする有機太陽電池の
製造方法からなる。
発明により解決することができる。即ち、請求項１に記
載した発明は、表面、即ち、光の入射する側から、ガラ
ス板または樹脂シート、透明導電層、二酸化チタンコロ
イド発電層、白金ペースト電極層、フレキシブル反射性
基材層が、順に積層され、且つ、背面側からシール用積
層フィルムを重ねてシールしてなる有機太陽電池の製造
方法であって、中間層の二酸化チタンコロイド発電層と
白金ペースト電極層とフレキシブル反射性基材層との積
層体を、フレキシブル反射性基材層を基材として、その
上に白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電層
とをそれぞれ巻き取り供給方式のコーティング手段で塗
布、乾燥して形成することを特徴とする有機太陽電池の
製造方法からなる。
【０００６】上記巻き取り供給方式のコーティング手段
は、通常、ロール状の長尺基材を供給して、これに塗布
液をコーティングし、乾燥させた後、ロール状に巻き上
げるものであり、具体的には、基材の全面に塗布液をコ
ーティングする場合は、例えば、グラビアリバースロー
ルコート、３本ロールコート、その他のロールコート方
式や、マイクロバーコート、その他の各種バーコート方
式などを使用することができる。また、基材にパターン
状に塗布液をコーティングする場合は、グラビアダイレ
クトコート方式などを使用することができる。
は、通常、ロール状の長尺基材を供給して、これに塗布
液をコーティングし、乾燥させた後、ロール状に巻き上
げるものであり、具体的には、基材の全面に塗布液をコ
ーティングする場合は、例えば、グラビアリバースロー
ルコート、３本ロールコート、その他のロールコート方
式や、マイクロバーコート、その他の各種バーコート方
式などを使用することができる。また、基材にパターン
状に塗布液をコーティングする場合は、グラビアダイレ
クトコート方式などを使用することができる。
【０００７】このような製造方法を採ることにより、二
酸化チタンコロイド発電層および白金ペースト電極層
を、例えば、ロール状に巻き上げられた長尺のフレキシ
ブル反射性基材層を基材として、その上に白金ペースト
電極層、二酸化チタン（ＴｉＯ 2 ）コロイド発電層の順
に、前記巻き取り供給方式のコーティング手段でそれぞ
れの塗布液を塗布、乾燥して形成することができるの
で、従来の枚葉のスクリーン印刷方式による方法と比較
して、作業性、生産性を著しく向上させることができ
る。
酸化チタンコロイド発電層および白金ペースト電極層
を、例えば、ロール状に巻き上げられた長尺のフレキシ
ブル反射性基材層を基材として、その上に白金ペースト
電極層、二酸化チタン（ＴｉＯ 2 ）コロイド発電層の順
に、前記巻き取り供給方式のコーティング手段でそれぞ
れの塗布液を塗布、乾燥して形成することができるの
で、従来の枚葉のスクリーン印刷方式による方法と比較
して、作業性、生産性を著しく向上させることができ
る。
【０００８】請求項２に記載した発明は、前記中間層の
積層体の二酸化チタンコロイド発電層に、該中間層の積
層体を所定の寸法にトリミングする前後、または、所定
の寸法にトリミングし、該二酸化チタンコロイド発電層
面が、透明導電層の積層されたガラス板または樹脂シー
トの透明導電層面に接するように重ねて積層し、加熱し
た後、のいずれかの段階で、色素増感剤の分散液を含
浸、乾燥させて色素増感剤を担持させ、次いで、電解質
液を、フレキシブル反射性基材層に設けた小孔、及び／
又は二酸化チタンコロイド発電層の端面から含浸させ、
その後、該フレキシブル反射性基材層の上にシール用積
層フィルムを重ねて、周縁部でシールすることを特徴と
する請求項１記載の有機太陽電池の製造方法からなる。
積層体の二酸化チタンコロイド発電層に、該中間層の積
層体を所定の寸法にトリミングする前後、または、所定
の寸法にトリミングし、該二酸化チタンコロイド発電層
面が、透明導電層の積層されたガラス板または樹脂シー
トの透明導電層面に接するように重ねて積層し、加熱し
た後、のいずれかの段階で、色素増感剤の分散液を含
浸、乾燥させて色素増感剤を担持させ、次いで、電解質
液を、フレキシブル反射性基材層に設けた小孔、及び／
又は二酸化チタンコロイド発電層の端面から含浸させ、
その後、該フレキシブル反射性基材層の上にシール用積
層フィルムを重ねて、周縁部でシールすることを特徴と
する請求項１記載の有機太陽電池の製造方法からなる。
【０００９】上記色素増感剤としては、例えば、ルテニ
ウム触媒を使用することができ、これをエチルアルコー
ル、イソプロピルアルコールなどに分散して分散液と
し、その中に前記中間層の積層体を浸漬して、二酸化チ
タンコロイド発電層に色素増感剤の分散液を含浸させた
後、乾燥することにより、二酸化チタンコロイド発電層
に前記色素増感剤を担持させることができる。
ウム触媒を使用することができ、これをエチルアルコー
ル、イソプロピルアルコールなどに分散して分散液と
し、その中に前記中間層の積層体を浸漬して、二酸化チ
タンコロイド発電層に色素増感剤の分散液を含浸させた
後、乾燥することにより、二酸化チタンコロイド発電層
に前記色素増感剤を担持させることができる。
【００１０】このような製造方法を採ることにより、二
酸化チタンコロイド発電層に色素増感剤を担持させるこ
とができるので、入射した光を効率よく利用することが
でき、光電変換効率を高めることができる。また、二酸
化チタンコロイド発電層の背面には、白金ペースト電極
層、フレキシブル反射性基材層が積層されているので、
二酸化チタンコロイド発電層を透過した一部の光も、反
射されて二酸化チタンコロイド発電層に戻るため、更に
光の利用効率を高めることができる。そして、電解質液
が含浸された二酸化チタンコロイド発電層は、両側最外
層のガラス板または樹脂シートとシール用積層フィルム
により密封されるので、水蒸気その他のガスバリヤー性
が保たれ、電池の劣化を防止することができる。従っ
て、前記請求項１に記載した発明の作用、効果に加え
て、一層性能に優れた有機太陽電池を製造することがで
きる。
酸化チタンコロイド発電層に色素増感剤を担持させるこ
とができるので、入射した光を効率よく利用することが
でき、光電変換効率を高めることができる。また、二酸
化チタンコロイド発電層の背面には、白金ペースト電極
層、フレキシブル反射性基材層が積層されているので、
二酸化チタンコロイド発電層を透過した一部の光も、反
射されて二酸化チタンコロイド発電層に戻るため、更に
光の利用効率を高めることができる。そして、電解質液
が含浸された二酸化チタンコロイド発電層は、両側最外
層のガラス板または樹脂シートとシール用積層フィルム
により密封されるので、水蒸気その他のガスバリヤー性
が保たれ、電池の劣化を防止することができる。従っ
て、前記請求項１に記載した発明の作用、効果に加え
て、一層性能に優れた有機太陽電池を製造することがで
きる。
【００１１】請求項３に記載した発明は、前記フレキシ
ブル反射性基材層が、金属箔、表面に金属蒸着層を設け
た樹脂フィルム、白色顔料で着色された樹脂フィルムの
いずれかであることを特徴とする請求項１または２に記
載の有機太陽電池の製造方法である。
ブル反射性基材層が、金属箔、表面に金属蒸着層を設け
た樹脂フィルム、白色顔料で着色された樹脂フィルムの
いずれかであることを特徴とする請求項１または２に記
載の有機太陽電池の製造方法である。
【００１２】上記金属箔としては、例えば、アルミニウ
ム箔、ステンレス鋼箔などの光沢面を有する金属箔が好
ましく、その厚さは１０〜５０μｍが好ましい。表面に
金属蒸着層を設けた樹脂フィルムとしては、アルミニウ
ムなどの金属を蒸着した厚さ１６〜１００μｍ程度のポ
リエチレンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィ
ルム）など、耐熱性にも優れたものが好ましい。また、
白色顔料で着色された樹脂フィルムとしては、例えば、
白色顔料による白色塗料を表面に塗布した厚さ１６〜１
００μｍ程度のＰＥＴフィルムや、白色顔料を樹脂中に
練り込んだ厚さ１６〜１００μｍ程度の白色ＰＥＴフィ
ルムなどを使用することができる。
ム箔、ステンレス鋼箔などの光沢面を有する金属箔が好
ましく、その厚さは１０〜５０μｍが好ましい。表面に
金属蒸着層を設けた樹脂フィルムとしては、アルミニウ
ムなどの金属を蒸着した厚さ１６〜１００μｍ程度のポ
リエチレンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィ
ルム）など、耐熱性にも優れたものが好ましい。また、
白色顔料で着色された樹脂フィルムとしては、例えば、
白色顔料による白色塗料を表面に塗布した厚さ１６〜１
００μｍ程度のＰＥＴフィルムや、白色顔料を樹脂中に
練り込んだ厚さ１６〜１００μｍ程度の白色ＰＥＴフィ
ルムなどを使用することができる。
【００１３】このような製造方法を採ることにより、金
属箔、表面に金属蒸着層を設けた樹脂フィルム、白色顔
料で着色された樹脂フィルムは、いずれもフレキシブル
で巻き上げが可能であり、強度および耐熱性に優れると
共に、光の反射性にも優れている。従って、その表面に
白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電層とを
コーティング手段で、塗布、乾燥して形成する際の基材
として、良好に使用することができ、また、二酸化チタ
ンコロイド発電層を透過した一部の光を効果的に反射
し、光の利用効率を向上させることができる。特に、金
属箔、または表面に金属蒸着層を設けた樹脂フィルムを
用いた場合は、導電性にも優れるため、電極リードを設
ける際の加工を容易に行えるなどの利点も得られる。
属箔、表面に金属蒸着層を設けた樹脂フィルム、白色顔
料で着色された樹脂フィルムは、いずれもフレキシブル
で巻き上げが可能であり、強度および耐熱性に優れると
共に、光の反射性にも優れている。従って、その表面に
白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電層とを
コーティング手段で、塗布、乾燥して形成する際の基材
として、良好に使用することができ、また、二酸化チタ
ンコロイド発電層を透過した一部の光を効果的に反射
し、光の利用効率を向上させることができる。特に、金
属箔、または表面に金属蒸着層を設けた樹脂フィルムを
用いた場合は、導電性にも優れるため、電極リードを設
ける際の加工を容易に行えるなどの利点も得られる。
【００１４】請求項４に記載した発明は、前記白金ペー
スト電極層を、白金ペーストを有機溶剤に分散して調整
した塗布液を、巻き取り供給方式のコーティング手段
で、塗布、乾燥して形成することを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかに記載の有機太陽電池の製造方法であ
る。
スト電極層を、白金ペーストを有機溶剤に分散して調整
した塗布液を、巻き取り供給方式のコーティング手段
で、塗布、乾燥して形成することを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかに記載の有機太陽電池の製造方法であ
る。
【００１５】上記白金ペースト電極層に用いる白金ペー
ストとしては、例えば、Ｈ2 Ｐt Ｃl6ペーストが使用可
能であり、これをイソプロピルアルコール、酢酸エチ
ル、トルエンなどの有機溶剤に分散して塗布液を調整
し、前記フレキシブル反射性基材層の上に、前記コーテ
ィング手段で塗布、乾燥することにより、白金ペースト
電極層を容易に形成することができる。従って、このよ
うな製造方法を採ることにより、性能に優れた白金ペー
スト電極層をフレキシブル反射性基材層の上に、作業
性、生産性よく形成することができる。
ストとしては、例えば、Ｈ2 Ｐt Ｃl6ペーストが使用可
能であり、これをイソプロピルアルコール、酢酸エチ
ル、トルエンなどの有機溶剤に分散して塗布液を調整
し、前記フレキシブル反射性基材層の上に、前記コーテ
ィング手段で塗布、乾燥することにより、白金ペースト
電極層を容易に形成することができる。従って、このよ
うな製造方法を採ることにより、性能に優れた白金ペー
スト電極層をフレキシブル反射性基材層の上に、作業
性、生産性よく形成することができる。
【００１６】請求項５に記載した発明は、前記二酸化チ
タンコロイド発電層を、有機溶剤に分散した粒子径１〜
１００ｎｍの二酸化チタンコロイドを、巻き取り供給方
式のコーティング手段で塗布し、加熱乾燥して形成する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有
機太陽電池の製造方法である。
タンコロイド発電層を、有機溶剤に分散した粒子径１〜
１００ｎｍの二酸化チタンコロイドを、巻き取り供給方
式のコーティング手段で塗布し、加熱乾燥して形成する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有
機太陽電池の製造方法である。
【００１７】このような二酸化チタンコロイド発電層の
厚さは、１０μｍ程度が適当であり、その二酸化チタン
コロイドは、粒子径１〜１００ｎｍのものが使用可能で
あるが、粒子径の小さいものが好ましく、１０〜２０ｎ
ｍのものが更に好ましい。二酸化チタンコロイドの粒子
径が１ｎｍ未満の場合は、塗布液が凝集しやすくなるた
め好ましくない、また、粒子径が１００ｎｍを超える場
合は、吸光面積が減少し、発電効率が低くなるため好ま
しくない。
厚さは、１０μｍ程度が適当であり、その二酸化チタン
コロイドは、粒子径１〜１００ｎｍのものが使用可能で
あるが、粒子径の小さいものが好ましく、１０〜２０ｎ
ｍのものが更に好ましい。二酸化チタンコロイドの粒子
径が１ｎｍ未満の場合は、塗布液が凝集しやすくなるた
め好ましくない、また、粒子径が１００ｎｍを超える場
合は、吸光面積が減少し、発電効率が低くなるため好ま
しくない。
【００１８】また、乾燥条件は、溶剤が残留すると発電
効率が低下するため、充分に乾燥する必要があり、その
ためには充分な温度と時間をとることが好ましい。只、
フレキシブル反射性基材層の耐熱性も考慮する必要があ
り、温度は４０〜６００℃、時間は３０〜１２０分間の
範囲で適宜決定することが好ましい。例えば、フレキシ
ブル反射性基材層に金属箔を用いた場合は、徐々に昇温
して４５０℃で３０分間程度とすることができ、金属蒸
着層を設けたＰＥＴフィルムなどを用いた場合は、１５
０℃で３０分間程度とすることができる。
効率が低下するため、充分に乾燥する必要があり、その
ためには充分な温度と時間をとることが好ましい。只、
フレキシブル反射性基材層の耐熱性も考慮する必要があ
り、温度は４０〜６００℃、時間は３０〜１２０分間の
範囲で適宜決定することが好ましい。例えば、フレキシ
ブル反射性基材層に金属箔を用いた場合は、徐々に昇温
して４５０℃で３０分間程度とすることができ、金属蒸
着層を設けたＰＥＴフィルムなどを用いた場合は、１５
０℃で３０分間程度とすることができる。
【００１９】このような製造方法を採ることにより、性
能に優れた二酸化チタンコロイド発電層を、フレキシブ
ル反射性基材の白金ペースト電極層の上に、作業性、生
産性よく形成することができる。
能に優れた二酸化チタンコロイド発電層を、フレキシブ
ル反射性基材の白金ペースト電極層の上に、作業性、生
産性よく形成することができる。
【００２０】そして、請求項６に記載した発明は、前記
透明導電層が、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層であっ
て、前記ガラス板または樹脂シートの表面へのＳｎＯ2
またはＩＴＯのスパッタリングにより、ＳｎＯ2 または
ＩＴＯの薄膜層を形成することを特徴とする請求項１乃
至５のいずれかに記載の有機太陽電池の製造方法であ
り、また、請求項７に記載した発明は、前記透明導電層
が、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層であって、前記二酸
化チタンコロイド発電層面へのＳｎＯ2 またはＩＴＯの
スパッタリングにより、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層
を形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
に記載の有機太陽電池の製造方法である。
透明導電層が、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層であっ
て、前記ガラス板または樹脂シートの表面へのＳｎＯ2
またはＩＴＯのスパッタリングにより、ＳｎＯ2 または
ＩＴＯの薄膜層を形成することを特徴とする請求項１乃
至５のいずれかに記載の有機太陽電池の製造方法であ
り、また、請求項７に記載した発明は、前記透明導電層
が、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層であって、前記二酸
化チタンコロイド発電層面へのＳｎＯ2 またはＩＴＯの
スパッタリングにより、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層
を形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
に記載の有機太陽電池の製造方法である。
【００２１】本発明において、有機太陽電池の光が入射
する側の最外層のガラス板または樹脂シートと二酸化チ
タンコロイド発電層との間に積層する透明導電層は、透
明電極となるものであり、導電性と共に透明性、即ち、
光透過性、特に可視光域の波長の光の透過性に優れるこ
とが好ましい。この点から、透明導電層には、Ｓｎ
Ｏ2 、ＩＴＯ、ＺｎＯなどの薄膜層を用いることができ
るが、中でもＳｎＯ2 、ＩＴＯの薄膜層が、導電性と光
の透過性の両方に優れている点で特に好ましい。
する側の最外層のガラス板または樹脂シートと二酸化チ
タンコロイド発電層との間に積層する透明導電層は、透
明電極となるものであり、導電性と共に透明性、即ち、
光透過性、特に可視光域の波長の光の透過性に優れるこ
とが好ましい。この点から、透明導電層には、Ｓｎ
Ｏ2 、ＩＴＯ、ＺｎＯなどの薄膜層を用いることができ
るが、中でもＳｎＯ2 、ＩＴＯの薄膜層が、導電性と光
の透過性の両方に優れている点で特に好ましい。
【００２２】そして、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層を
形成する方法としては、各種の蒸着法を用いることがで
きるが、特にスパッタリング法により形成することが、
生産性がよく、前記性能にも優れている点で好ましい。
ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層を形成する際、これらを
スパッタリングする面は、最外層のガラス板または樹脂
シートの内面でもよく、また、内側の二酸化チタンコロ
イド発電層の外側面でもよい。
形成する方法としては、各種の蒸着法を用いることがで
きるが、特にスパッタリング法により形成することが、
生産性がよく、前記性能にも優れている点で好ましい。
ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層を形成する際、これらを
スパッタリングする面は、最外層のガラス板または樹脂
シートの内面でもよく、また、内側の二酸化チタンコロ
イド発電層の外側面でもよい。
【００２３】前者のガラス板または樹脂シート面は平滑
性がよいので、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層の厚さ
は、薄くすることができ、数百Åの厚さで良好な導電性
と光の透過性が得られる。また、必要な場合には、ガラ
ス板または樹脂シート面にプライマーコートを施して、
ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層の接着性を向上させるこ
とができる。
性がよいので、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層の厚さ
は、薄くすることができ、数百Åの厚さで良好な導電性
と光の透過性が得られる。また、必要な場合には、ガラ
ス板または樹脂シート面にプライマーコートを施して、
ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層の接着性を向上させるこ
とができる。
【００２４】後者の二酸化チタンコロイド発電層面に、
ＳｎＯ2 またはＩＴＯをスパッタリングする場合は、平
滑性が前者の場合よりやや劣ることもあり、その場合に
は厚さを若干厚くする必要があるが、接着性がよく、パ
ターンニングもフレキシブル反射性基材層と共にカッテ
ィングにより行えるため作業性がよく、最外層のガラス
板または樹脂シート面への積層も接着剤を使用して容易
に貼り合わせることができる。
ＳｎＯ2 またはＩＴＯをスパッタリングする場合は、平
滑性が前者の場合よりやや劣ることもあり、その場合に
は厚さを若干厚くする必要があるが、接着性がよく、パ
ターンニングもフレキシブル反射性基材層と共にカッテ
ィングにより行えるため作業性がよく、最外層のガラス
板または樹脂シート面への積層も接着剤を使用して容易
に貼り合わせることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の有機太陽電池の
製造方法で使用する材料、その他実施の形態について補
足説明する。本発明の有機太陽電池の製造方法は、先に
説明したように、表面、即ち、光の入射する側から、ガ
ラス板または樹脂シート、透明導電層、二酸化チタンコ
ロイド発電層、白金ペースト電極層、フレキシブル反射
性基材層が、順に積層され、且つ、背面側からシール用
積層フィルムを重ねてシールしてなる有機太陽電池の製
造方法であって、中間層の二酸化チタンコロイド発電層
と白金ペースト電極層とフレキシブル反射性基材層との
積層体を、フレキシブル反射性基材層を基材として、そ
の上に白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電
層とをそれぞれ巻き取り供給方式のコーティング手段で
塗布、乾燥して形成することを基本とするものである。
製造方法で使用する材料、その他実施の形態について補
足説明する。本発明の有機太陽電池の製造方法は、先に
説明したように、表面、即ち、光の入射する側から、ガ
ラス板または樹脂シート、透明導電層、二酸化チタンコ
ロイド発電層、白金ペースト電極層、フレキシブル反射
性基材層が、順に積層され、且つ、背面側からシール用
積層フィルムを重ねてシールしてなる有機太陽電池の製
造方法であって、中間層の二酸化チタンコロイド発電層
と白金ペースト電極層とフレキシブル反射性基材層との
積層体を、フレキシブル反射性基材層を基材として、そ
の上に白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電
層とをそれぞれ巻き取り供給方式のコーティング手段で
塗布、乾燥して形成することを基本とするものである。
【００２６】上記において、光の入射する側の最外層に
ガラス板を用いる場合、ガラス板は光の透過性、特に可
視光域の波長の光の透過性のよいものであれば何でもよ
く、その厚さも作製する有機太陽電池の大きさ、用途な
どにより適宜決定することができる。通常、０．５〜５
ｍｍの範囲であり、１〜３ｍｍ程度が好ましい。
ガラス板を用いる場合、ガラス板は光の透過性、特に可
視光域の波長の光の透過性のよいものであれば何でもよ
く、その厚さも作製する有機太陽電池の大きさ、用途な
どにより適宜決定することができる。通常、０．５〜５
ｍｍの範囲であり、１〜３ｍｍ程度が好ましい。
【００２７】最外層に樹脂シートを用いる場合は、光の
透過性だけではなく耐候性も必要であり、この点から例
えば、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合樹脂
（以下、ＥＴＦＥ樹脂）シートが適しているが、ＰＥＴ
シートなども使用することができる。これらの樹脂シー
トを用いる場合もその厚さは、特に限定はされないが、
５０〜３００μｍ程度のシートを用いることが好まし
い。
透過性だけではなく耐候性も必要であり、この点から例
えば、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合樹脂
（以下、ＥＴＦＥ樹脂）シートが適しているが、ＰＥＴ
シートなども使用することができる。これらの樹脂シー
トを用いる場合もその厚さは、特に限定はされないが、
５０〜３００μｍ程度のシートを用いることが好まし
い。
【００２８】上記ガラス板または樹脂シートの内面に積
層する透明導電層（透明電極層）としては、先に説明し
たように、ＳｎＯ2 、ＩＴＯ、ＺｎＯなどの薄膜層を使
用することができ、特に、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜
層をスパッタリングにより、厚さ３００〜１５００Å程
度に形成することが、良好な導電性と光の透過性とを生
産性よく得られる点で好ましい。
層する透明導電層（透明電極層）としては、先に説明し
たように、ＳｎＯ2 、ＩＴＯ、ＺｎＯなどの薄膜層を使
用することができ、特に、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜
層をスパッタリングにより、厚さ３００〜１５００Å程
度に形成することが、良好な導電性と光の透過性とを生
産性よく得られる点で好ましい。
【００２９】尚、前記透明導電層の内側に積層する中間
層の二酸化チタンコロイド発電層と白金ペースト電極層
とフレキシブル反射性基材層との積層体と、その積層方
法については、先にその詳細を説明したのでここでは省
略する。そして、フレキシブル反射性基材層の背面側に
重ねて、前記中間層を包み込むようにして、その周縁部
を、最外層のガラス板または樹脂シート、またはその内
面に積層された透明導電層面にシールするシール用積層
フィルムは、水蒸気その他のガスバリヤー性、耐候性、
熱封緘性などを有することが好ましく、例えば、外側か
ら、ＰＥＴフィルム、アルミニウム箔（バリヤー層）、
ＰＥＴフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体層（シ
ーラント層）を順に積層した積層フィルムなどを使用す
ることができる。このようなシール用積層フィルムの厚
さは、特に限定はされないが、７０〜１５０μｍ程度が
適当である。
層の二酸化チタンコロイド発電層と白金ペースト電極層
とフレキシブル反射性基材層との積層体と、その積層方
法については、先にその詳細を説明したのでここでは省
略する。そして、フレキシブル反射性基材層の背面側に
重ねて、前記中間層を包み込むようにして、その周縁部
を、最外層のガラス板または樹脂シート、またはその内
面に積層された透明導電層面にシールするシール用積層
フィルムは、水蒸気その他のガスバリヤー性、耐候性、
熱封緘性などを有することが好ましく、例えば、外側か
ら、ＰＥＴフィルム、アルミニウム箔（バリヤー層）、
ＰＥＴフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体層（シ
ーラント層）を順に積層した積層フィルムなどを使用す
ることができる。このようなシール用積層フィルムの厚
さは、特に限定はされないが、７０〜１５０μｍ程度が
適当である。
【００３０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を更に具体的に
説明する。但し、本発明は、図面に限定されるものでは
ない。
説明する。但し、本発明は、図面に限定されるものでは
ない。
【００３１】図１は、本発明の有機太陽電池の製造方法
により製造される有機太陽電池の一実施例の構成を示す
模式断面図である。図１において、有機太陽電池１０
は、光の入射する側から、ガラス板または樹脂フィルム
１、透明導電層（透明電極層）２、二酸化チタンコロイ
ド発電層３、白金ペースト電極層４、フレキシブル反射
性基材層５が、順に積層され、更に前記フレキシブル反
射性基材層５の背面側から、シール用積層フィルム６を
重ねて、中間層の二酸化チタンコロイド発電層３、白金
ペースト電極層４、フレキシブル反射性基材層５の積層
体を包み込むようにして、その周縁部で前記ガラス板ま
たは樹脂フィルムの透明導電層２の積層面に熱シールす
ると共に、透明導電層（透明電極層）２、および、その
対向電極となる白金ペースト電極４から、それぞれ電極
リード７、７を外側に延長した構成である。
により製造される有機太陽電池の一実施例の構成を示す
模式断面図である。図１において、有機太陽電池１０
は、光の入射する側から、ガラス板または樹脂フィルム
１、透明導電層（透明電極層）２、二酸化チタンコロイ
ド発電層３、白金ペースト電極層４、フレキシブル反射
性基材層５が、順に積層され、更に前記フレキシブル反
射性基材層５の背面側から、シール用積層フィルム６を
重ねて、中間層の二酸化チタンコロイド発電層３、白金
ペースト電極層４、フレキシブル反射性基材層５の積層
体を包み込むようにして、その周縁部で前記ガラス板ま
たは樹脂フィルムの透明導電層２の積層面に熱シールす
ると共に、透明導電層（透明電極層）２、および、その
対向電極となる白金ペースト電極４から、それぞれ電極
リード７、７を外側に延長した構成である。
【００３２】このような構成の有機太陽電池の具体的な
製造方法としては、例えば、ガラス板または樹脂シート
１と透明導電層２との積層体として、ガラス板またはＥ
ＴＦＥ樹脂シートに酸化スズ（ＳｎＯ2 ）層をスパッタ
リングして薄膜層を形成した積層体を作製し、必要に応
じて、そのＳｎＯ2 層をレーザー光照射により、所望の
大きさに周囲を取り除いてパターンニングする。
製造方法としては、例えば、ガラス板または樹脂シート
１と透明導電層２との積層体として、ガラス板またはＥ
ＴＦＥ樹脂シートに酸化スズ（ＳｎＯ2 ）層をスパッタ
リングして薄膜層を形成した積層体を作製し、必要に応
じて、そのＳｎＯ2 層をレーザー光照射により、所望の
大きさに周囲を取り除いてパターンニングする。
【００３３】そして、上記とは別に、中間層の二酸化チ
タンコロイド発電層３と白金ペースト電極層４とフレキ
シブル反射性基材層５の積層体を、例えば、アルミニウ
ム箔をフレキシブル反射性基材層５として、その上に白
金ペースト電極層４と二酸化チタンコロイド発電層３と
をグラビアリバースロールコーターで順次塗布、乾燥し
て作製する。
タンコロイド発電層３と白金ペースト電極層４とフレキ
シブル反射性基材層５の積層体を、例えば、アルミニウ
ム箔をフレキシブル反射性基材層５として、その上に白
金ペースト電極層４と二酸化チタンコロイド発電層３と
をグラビアリバースロールコーターで順次塗布、乾燥し
て作製する。
【００３４】次に、上記中間層の積層体を、色素増感
剤、例えばルテニウム触媒を分散させたアルコール液に
浸漬した後、乾燥して二酸化チタンコロイド発電層にル
テニウム触媒を担持させ、また、この積層体のアルミニ
ウム箔層に所定の間隔で小孔を開孔させると共に、必要
に応じて前記パターンニングしたＳｎＯ2 層の大きさに
カットして、その二酸化チタンコロイド発電層面が、前
記ガラス板またはＥＴＦＥ樹脂シートのパターンニング
したＳｎＯ2 層面に接するように重ね合わせて加熱（熱
処理）する。この時、両側の電極、即ち、ＳｎＯ2 層お
よび白金ペースト電極層に電極リード７を加工し、ま
た、両者の端面部をスポット状に接着剤で接合すること
ができる。
剤、例えばルテニウム触媒を分散させたアルコール液に
浸漬した後、乾燥して二酸化チタンコロイド発電層にル
テニウム触媒を担持させ、また、この積層体のアルミニ
ウム箔層に所定の間隔で小孔を開孔させると共に、必要
に応じて前記パターンニングしたＳｎＯ2 層の大きさに
カットして、その二酸化チタンコロイド発電層面が、前
記ガラス板またはＥＴＦＥ樹脂シートのパターンニング
したＳｎＯ2 層面に接するように重ね合わせて加熱（熱
処理）する。この時、両側の電極、即ち、ＳｎＯ2 層お
よび白金ペースト電極層に電極リード７を加工し、ま
た、両者の端面部をスポット状に接着剤で接合すること
ができる。
【００３５】次いで、上記積層体の背面、即ち、アルミ
ニウム箔層面に、別に用意したシール用積層フィルム、
例えば、ＰＥＴフィルム／アルミニウム箔／ＰＥＴフィ
ルム／エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂層（シーラント
層）の積層フィルムを重ねて、中間層の積層体を包み込
むようにして、その周囲をガラス板またはＥＴＦＥ樹脂
シート側にシールすることにより、有機太陽電池１０を
製造することができる。
ニウム箔層面に、別に用意したシール用積層フィルム、
例えば、ＰＥＴフィルム／アルミニウム箔／ＰＥＴフィ
ルム／エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂層（シーラント
層）の積層フィルムを重ねて、中間層の積層体を包み込
むようにして、その周囲をガラス板またはＥＴＦＥ樹脂
シート側にシールすることにより、有機太陽電池１０を
製造することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、表面、即ち、光の入射する側から、ガラス板また
は樹脂シート、透明導電層、二酸化チタンコロイド発電
層、白金ペースト電極層、フレキシブル反射性基材層が
順に積層され、且つ、背面側からシール用積層フィルム
を重ねてシールしてなる有機太陽電池の製造において、
中間層の二酸化チタンコロイド発電層と白金ペースト電
極層とフレキシブル反射性基材層との積層体を、巻き取
り状のフレキシブル反射性基材層を基材として、その上
に白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電層と
を、それぞれ巻き取り供給方式のコーティング手段で連
続的に塗布、乾燥して作製できるので、その作業性、生
産性を著しく向上させることができる。更に、表面側の
透明導電層についても、前記巻き取り状の中間層の積層
体の二酸化チタンコロイド発電層の上に連続的なスパッ
タリング法で形成することもできるので、従来のガラス
板などにバッチ式でスパッタリングする方法と比較し
て、作業性、生産性を向上させることができる。従っ
て、大量生産が容易で作業性、生産性、経済性に優れた
有機太陽電池の製造方法を提供できる効果を奏するもの
である。
れば、表面、即ち、光の入射する側から、ガラス板また
は樹脂シート、透明導電層、二酸化チタンコロイド発電
層、白金ペースト電極層、フレキシブル反射性基材層が
順に積層され、且つ、背面側からシール用積層フィルム
を重ねてシールしてなる有機太陽電池の製造において、
中間層の二酸化チタンコロイド発電層と白金ペースト電
極層とフレキシブル反射性基材層との積層体を、巻き取
り状のフレキシブル反射性基材層を基材として、その上
に白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電層と
を、それぞれ巻き取り供給方式のコーティング手段で連
続的に塗布、乾燥して作製できるので、その作業性、生
産性を著しく向上させることができる。更に、表面側の
透明導電層についても、前記巻き取り状の中間層の積層
体の二酸化チタンコロイド発電層の上に連続的なスパッ
タリング法で形成することもできるので、従来のガラス
板などにバッチ式でスパッタリングする方法と比較し
て、作業性、生産性を向上させることができる。従っ
て、大量生産が容易で作業性、生産性、経済性に優れた
有機太陽電池の製造方法を提供できる効果を奏するもの
である。
【図１】本発明の有機太陽電池の製造方法により製造さ
れる有機太陽電池の一実施例の構成を示す模式断面図で
ある。
れる有機太陽電池の一実施例の構成を示す模式断面図で
ある。
１ ガラス板または樹脂フィルム ２ 透明導電層（透明電極） ３ 二酸化チタンコロイド発電層 ４ 白金ペースト電極層 ５ フレキシブル反射性基材層 ６ シール用積層フィルム ７ 電極リード １０ 有機太陽電池
Claims (7)
- 【請求項１】表面、即ち、光の入射する側から、ガラス
板または樹脂シート、透明導電層、二酸化チタンコロイ
ド発電層、白金ペースト電極層、フレキシブル反射性基
材層が、順に積層され、且つ、背面側からシール用積層
フィルムを重ねてシールしてなる有機太陽電池の製造方
法であって、中間層の二酸化チタンコロイド発電層と白
金ペースト電極層とフレキシブル反射性基材層との積層
体を、フレキシブル反射性基材層を基材として、その上
に白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電層と
をそれぞれ巻き取り供給方式のコーティング手段で塗
布、乾燥して形成することを特徴とする有機太陽電池の
製造方法。 - 【請求項２】前記中間層の積層体の二酸化チタンコロイ
ド発電層に、該中間層の積層体を所定の寸法にトリミン
グする前後、または、所定の寸法にトリミングし、該二
酸化チタンコロイド発電層面が、透明導電層の積層され
たガラス板または樹脂シートの透明導電層面に接するよ
うに重ねて積層し、加熱した後、のいずれかの段階で、
色素増感剤の分散液を含浸、乾燥させて色素増感剤を担
持させ、次いで、電解質液を、フレキシブル反射性基材
層に設けた小孔、及び／又は二酸化チタンコロイド発電
層の端面から含浸させ、その後、該フレキシブル反射性
基材層の上にシール用積層フィルムを重ねて、周縁部で
シールすることを特徴とする請求項１記載の有機太陽電
池の製造方法。 - 【請求項３】前記フレキシブル反射性基材層が、金属
箔、表面に金属蒸着層を設けた樹脂フィルム、白色顔料
で着色された樹脂フィルムのいずれかであることを特徴
とする請求項１または２に記載の有機太陽電池の製造方
法。 - 【請求項４】前記白金ペースト電極層を、白金ペースト
を有機溶剤に分散して調整した塗布液を、巻き取り供給
方式のコーティング手段で、塗布、乾燥して形成するこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機
太陽電池の製造方法。 - 【請求項５】前記二酸化チタンコロイド発電層を、有機
溶剤に分散した粒子径１〜１００ｎｍの二酸化チタンコ
ロイドを、巻き取り供給方式のコーティング手段で塗布
し、加熱乾燥して形成することを特徴とする請求項１乃
至４のいずれかに記載の有機太陽電池の製造方法。 - 【請求項６】前記透明導電層が、ＳｎＯ2 またはＩＴＯ
の薄膜層であって、前記ガラス板または樹脂シートの表
面へのＳｎＯ2 またはＩＴＯのスパッタリングにより、
ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層を形成することを特徴と
する請求項１乃至５のいずれかに記載の有機太陽電池の
製造方法。 - 【請求項７】前記透明導電層が、ＳｎＯ2 またはＩＴＯ
の薄膜層であって、前記二酸化チタンコロイド発電層面
へのＳｎＯ2 またはＩＴＯのスパッタリングにより、Ｓ
ｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層を形成することを特徴とす
る請求項１乃至５のいずれかに記載の有機太陽電池の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26280598A JP4440359B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 有機太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26280598A JP4440359B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 有機太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000091609A true JP2000091609A (ja) | 2000-03-31 |
| JP4440359B2 JP4440359B2 (ja) | 2010-03-24 |
Family
ID=17380864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26280598A Expired - Fee Related JP4440359B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 有機太陽電池の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4440359B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100499271B1 (ko) * | 2002-09-09 | 2005-07-01 | 한국전자통신연구원 | 구부림이 가능한 염료감응 태양전지 및 그 제조방법 |
| JP2006508538A (ja) * | 2002-11-29 | 2006-03-09 | コナルカ テクノロジーズ インコーポレイテッド | 光起電性構成部材とその製造方法 |
| KR100572852B1 (ko) * | 2003-12-24 | 2006-04-24 | 한국전자통신연구원 | 구부림이 가능한 태양전지 및 그 제조방법 |
| KR100661116B1 (ko) * | 2004-11-22 | 2006-12-22 | 가부시키가이샤후지쿠라 | 전극, 광전 변환 소자 및 색소 증감 태양 전지 |
| KR100734853B1 (ko) * | 2005-09-28 | 2007-07-03 | 한국전자통신연구원 | 전도성 금속 기판을 양극으로 구성한 염료감응 태양전지 및 그 제조방법 |
| KR100976236B1 (ko) | 2008-10-17 | 2010-08-17 | (주) 글로텍 | 패키징된 유기 및 무기 ｐｖ 소자 |
| US7851699B2 (en) | 2002-10-15 | 2010-12-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Dye-sensitized solar cell and dye-sensitized solar cell module |
| JP2010287371A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Dainippon Printing Co Ltd | 色素増感型太陽電池用白金触媒電極の製造方法 |
| US8237046B2 (en) | 2004-01-20 | 2012-08-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Dye-sensitized solar cell module |
| US8581095B2 (en) | 2004-08-04 | 2013-11-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photoelectrode, and dye-sensitized solar cell and dye-sensitized solar cell module using the same |
| US8624106B2 (en) | 2010-05-06 | 2014-01-07 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrode for dye sensitized solar cell, method of manufacturing the same, and dye sensitized solar cell using the electrode |
-
1998
- 1998-09-17 JP JP26280598A patent/JP4440359B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100499271B1 (ko) * | 2002-09-09 | 2005-07-01 | 한국전자통신연구원 | 구부림이 가능한 염료감응 태양전지 및 그 제조방법 |
| US7851699B2 (en) | 2002-10-15 | 2010-12-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Dye-sensitized solar cell and dye-sensitized solar cell module |
| JP2006508538A (ja) * | 2002-11-29 | 2006-03-09 | コナルカ テクノロジーズ インコーポレイテッド | 光起電性構成部材とその製造方法 |
| KR100572852B1 (ko) * | 2003-12-24 | 2006-04-24 | 한국전자통신연구원 | 구부림이 가능한 태양전지 및 그 제조방법 |
| US8237046B2 (en) | 2004-01-20 | 2012-08-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Dye-sensitized solar cell module |
| US8581095B2 (en) | 2004-08-04 | 2013-11-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photoelectrode, and dye-sensitized solar cell and dye-sensitized solar cell module using the same |
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| KR100976236B1 (ko) | 2008-10-17 | 2010-08-17 | (주) 글로텍 | 패키징된 유기 및 무기 ｐｖ 소자 |
| JP2010287371A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Dainippon Printing Co Ltd | 色素増感型太陽電池用白金触媒電極の製造方法 |
| US8624106B2 (en) | 2010-05-06 | 2014-01-07 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrode for dye sensitized solar cell, method of manufacturing the same, and dye sensitized solar cell using the electrode |
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| JP4440359B2 (ja) | 2010-03-24 |
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