Trabajo Paneles Solares Espaciales

Paneles Solares en la Industria Espacial

Ingeniera Aeroespacial en Aeronavegacin

Jess Gabriel Galindo Rian

Salvador Ribes Izquierdo

URJC Paneles Solares en el Sector Espacial

Materiales Aeroespaciales 1

NDICE

Introduccin 2

o Qu son 2

o Historia 2

o Objetivos 4

Materiales usados en los paneles 5

o Requerimientos de los materiales 5

o Materiales 6

Proceso de produccin 9

o Cmo se producen: mtodos de fabricacin 9

o Ejemplos de proveedores de paneles solares espaciales 12

Aplicaciones en el sector espacial 13

o Ejemplos de satlites 13

Visiones futuro 14

Bibliografa 15



Introduccin

o Qu son?

Para comenzar lo primero que debemos hacer para comprender correctamente el trabajo, es

explicar qu es un panel solar, pero para ello se explicar primero lo que es una clula o celda

solar.

Una celda solar o clula solar es una pequea placa de una serie de materiales muy peculiares

cuya composicin convierte la luz del Sol en electricidad. Y al igual que por ejemplo las plantas

convierten la luz del Sol en su alimento, mediante la fotosntesis, el proceso de conversin se

en las placas se les llama efecto fotoelctrico. Entonces, un panel solar en realidad no es ms

que una placa grande en la que hay multitud de celdas solares juntas. Si una celda solar

convierte la energa del Sol en electricidad, un panel solar convierte mucha ms energa que

una sola celda solar.

En nuestro campo, el aeroespacial, en cuanto al funcionamiento de las placas solares

colocadas en los satlites es el mismo que el de las placas cotidianas, se basan en el efecto

fotoelctrico, aunque obviamente necesitan una serie de requisitos y condiciones especiales

que hacen que sean la tecnologa solar ms puntera hasta el momento, diferencindolas de las

cotidianas.

o Historia

Antes de entrar en el desarrollo terico del trabajo, conviene conocer los antecedentes de las

placas solares espaciales, ya que as nos ayudarn a entender cmo hemos ido evolucionando

y mejorando todos los materiales que usan y sus respectivos procesos.

Una de las primeras utilizaciones de las celdas fotovoltaicas se dio en los satlites

geoestacionarios de la URSS y EEUU. Poco a poco los avances con los materiales de silicio en

1954 contribuyeron a la produccin comercial y al aumento hasta el 6% de la eficiencia de las

celdas. En donde poco despus en 1957 y 1958 la URSS y EEUU lanzaron respectivamente su

primer satlite espacial. La primera nave espacial en usar paneles solares completamente fue

el Vanguard 1 (aunque su predecesor el Explorer 1 tambin llevaba algn sistema basado en

energa solar).

VANGURAD 1



Fue un desarrollo de gran importancia que estimul la investigacin buscando paneles cada

vez ms eficientes y motiv a la industria de tecnologa. El primer mercado de los paneles

fotovoltaicos fue entonces dirigido al sector aeroespacial.

La celda de Silicio entra en el escenario de la industria y empieza el desarrollo de tecnologas

en la produccin. El primer paso fue y an lo es, buscar paneles ms eficientes. Esto se logr

en 1970, la primera clula solar con heteroestructura de Arseniuro de Galio (GaAs)

obteniendo mayores eficiencias que las anteriores generaciones obviamente.

El caso ms representativo hoy da del uso de los paneles fotovoltaicos en el sector

aeroespacial est en la Estacin Espacial Internacional o ISS segn sus siglas en ingls

(International Space Station). Est compuesta de alas con paneles solares, estos paneles son

retrctiles. Cada ala utiliza aproximadamente unas 33000 clulas solares llegando a medir

completamente extendida unos 35 metros de largo por 12 de ancho. Es curioso destacar que

cuando se retracta cada ala con sus paneles mide, 51 centmetros de ancho por 4,57 metros de

largo. Actualmente est dotada de ocho alas de paneles solares.

ISS con sus ocho alas solares (2 paneles/ala) Paneles solares de la ISS plegados

En general a lo largo de la historia se ve un aumento progresivo de la eficiencia, por el cual se

ha llegado desde el 6% inicial hasta el 30% que se alcanza en la actualidad en los paneles

solares espaciales colocados en las misiones ms novedosas.



o Objetivos de estos sistemas

Bsicamente los objetivos primordiales de las placas solares son proporcionar la energa

suficiente al satlite para que pueda mantener todos los soportes del sistema tanto en la zona

de rbita en contacto con el sol como en la zona de penumbra, por ello suelen incorporar un

sistema de bateras recargables que suelen ser reemplazadas segn el tiempo de vida de

misin programada para la aeronave.

Adems la orientacin de los paneles tiene que estar el mayor tiempo posible lo ms

perpendicular a los rayos solares para captar la mxima cantidad de energa, pero sta

orientacin en ocasiones no coincide necesariamente con las necesidades de orientacin del

satlite. En ese caso, hay dos soluciones posibles:

1) Recubrir casi totalmente el satlite con clulas solares de las cuales slo un pequeo

nmero ser eficaz en funcin de la orientacin;

2) Equipar los paneles con mecanismos que permitan orientarlos continuamente hacia el sol.

Cmo se genera la energa?

Brevemente explicaremos que la energa proporcionada por los paneles solares viene dada

gracias al el efecto fotoelctrico que en esencia, tiene lugar cuando sobre un metal incide un

haz luminoso con la longitud de onda adecuada, por ello se emiten electrones, y a estos

electrones liberados se les conocen como fotoelectrones. La cantidad de energa que pueden

dar los paneles solares depende de la frecuencia de los rayos electromagnticos que reciban

sobre su superficie. Gracias a esto como nos encontramos en el espacio donde los rayos son de

muy alta frecuencia podemos obtener cantidades de energa mayores que las que

obtendramos en la superficie terrestre.

Esquema del efecto fotoelctrico segn la frecuencia



Materiales usados en los paneles

o Requerimientos de los materiales

Como nuestro satlite se encuentra en el espacio, hay que tener en cuenta las diferentes

condiciones de funcionamiento que se puedan dar.

El medio espacial est dominado por la accin gravitatoria del Sol, que es adems la principal

fuente de energa dentro del Sistema Solar. Su emisin de energa se produce en forma de

radiacin electromagntica inversamente proporcional al cuadrado de la distancia al Sol.

Debida a esta atmsfera en la que estn envueltos los paneles solares:

Presentan mayor degradacin de sus caractersticas, que un panel en la superficie

terrestre, principalmente por el Sol (viento solar, partculas, etc.). Esto afecta de forma

general en que la intensidad de corriente elctrica disminuye con el tiempo y se produce

una degradacin anual estndar situada entre un 0,5% 1,5% aproximadamente, por

tanto se exige que sea un material con mucha durabilidad.

Estn sometidos a altas cargas de radiacin.

Pueden encontrarse con choques de micrometeoritos, por lo que se desea que tengan una

buena resilencia o capacidad de absorber los golpes, adems de una alta dureza para no

romper sus componentes ms sensibles.

Impacto de micrometeorito en una placa solar espacial

Existen unas temperaturas de servicio extremas, altos gradientes de temperatura.

Requeriremos materiales con un amplio rango de temperaturas de servicio, sin que sufran

dilataciones o contracciones.

Tienen que ser manejables, para poderse recoger, cambiar, desplegar, etc. Segn esto

pueden ser rgidos o articulados.

Tienen que tener buenas propiedades pticas, elctricas y superficiales.

Tienen que tener el peso ptimo para amortizar al mximo los cotes relacionados con las

inversiones realizadas en los proyectos espaciales.

Se desean que tengan una buena integracin en el conjunto total.

Y una eficiencia fotovoltaica lo suficientemente alta para mantener activos todos los

sistemas del equipo.



Todos estos requerimientos entre otros, son los que habra que tener en cuenta en lneas

generales a la hora de seleccionar los materiales para un panel solar en una estructura

espacial.

Rotura en una placa solar espacial

o Materiales (materiales que forman los paneles)

Como se ha comentado los materiales a usar deben satisfacer las propiedades requeridas para

poder llevar a cabo su funcin correctamente. En base a esto se abre un abanico de

posibilidades bastante amplio. Lo que se hace con este abanico es realizar una serie de

pruebas, investigaciones, que dan lugar a la seleccin del material ptimo, para una funcin

particular en nuestro caso nos interesa el aspecto aeroespacial. Por ello a continuacin vamos

a ver los materiales que actualmente satisfacen las necesidades para que sea el material

ptimo dentro de todo ese abanico de posibilidades que se puede abrir:

Silicio

Lminas solares

o Arseniuro de galio

o Telurio-Cadmio (CdTe)

o Clula CIGS (Cobre Indio Galio Selenio)



SILICIO

Es el mineral ms abundante en la tierra. Se presenta en la naturaleza de dos formas distintas,

una amorfa y otra cristalizada (policristalino, monocristalino o de capa fina).

Su uso est principalmente ceido a placas solares de uso terrestre, es decir, no espacial. El

porqu del silicio en paneles solares terrestres se basa principalmente en que, el silicio libre de

impurezas es un material ideal para transmitir electrones, y por su estructura atmica

compuesta por tomos que tienen espacio para ocho electrones, aunque en estado natural

solo llevan cuatro, por lo que tienen espacio para cuatro ms (4 electrones de valencia).

Cuando estos se chocan (debido al choque de los fotones de los rayos solares), se crea un

fuerte vnculo pero no estn cargados ni positiva ni negativamente, por ello se le considera un

material semiconductor. En algunas celdas o clulas solares se aaden unas impurezas que

sirven para optimizar el rendimiento de las piezas como conductoras, tambin se conocen

como dopantes.

LMINAS SOLARES

ARSENIURO DE GALIO

El uso de paneles solares de Arseniuro de Galio (GaAs), principalmente est volcado en la

industria espacial, ya que proporciona eficiencias ms altas que el Silicio, pero su coste algo

ms elevado respecto al Silicio lo hace exclusivo, aunque cada vez menos, gracias a nuevas

tecnologas de fabricacin de celdas (como la MOCVD- Metal Organic Chemical Vapor

Deposition) . Hay que destacar que existen clulas de doble unin las cuales surgieron por

accidente en 1989, y se basan en un ncleo de GaAs sobre un sustrato de Germanio, en vez de

un sustrato de GaAs que llevan las clulas de un solo ncleo.

Tambin estn sujetos al uso con dopantes. Aadir tambin que

la mayora de los paneles de GaAs se fabrican en lminas ultra-

finas, lo cual es un punto a favor respecto a su uso en el espacio.

Placas de GaAs usadas en el

satlite MidSTAR-1



TELURIO-CADMIO (CdTe)

Son la tecnologa predominante en paneles fotovoltaicos en lminas. Las nicas propiedades

no interesantes de estas pelculas son que el Cadmio es txico y el coste, que es un poco

elevado.

Placas de CdTe

CLULA CIGS (COBRE INDIO GALIO SELENIO)

Son otro tipo de lminas solares, presentan una gran ventaja en que son materiales muy

flexibles pudiendo situarla en cualquier superficie. Su buena eficiencia (21,7% en 2014) se

presenta como una gran competidor frente a los otros materiales.

Placa CIGS

Por tanto para paneles solares espaciales nos quedamos con los de Arseniuro de Galio.



Proceso de produccin

o Como se producen (procesos de produccin y manufactura)

En el siguiente apartado se va a comentar brevemente cmo se producen los diferentes

paneles, o clulas fotovoltaicas compuestos por los materiales anteriores.

Clulas de Silicio15 16

Primero hay que producir Silicio metalrgico puro. El Silicio se obtiene a partir de elementos

como arena o cuarzo que presentan en la naturaleza con altos grados de impurezas, por este

motivo es necesario procesarlos mediante procedimientos qumicos como lavado y decapado

(por el cual eliminamos la cascarilla de fabricacin, el xido y el orn que puedan traer consigo

los materiales), hasta lograr una concentracin de impurezas menor al 0.2% con esto

obtenemos un Silicio con propiedades de semiconductor y as lograr celdas de alta eficiencia.

Sin embargo, para usos especficamente solares, son necesarias, concentraciones de impurezas

del orden de 0,0001%. Al material de esta concentracin se le suele denominar silicio de grado

solar.

Para obtener el Silicio metalrgico llevamos los granos de cuarcita a temperaturas sumamente

elevadas, agregando carbn para eliminar el oxgeno presente en la cuarcita y producir una

sustancia gris metlica brillante de una pureza de aproximadamente 99%. Para llegar a

purezas de 99,9999%, la sustancia obtenida es depurada mediante un proceso similar al

utilizado en las refineras de petrleo, llamado destilacin fraccionada.

El Silicio policristalino se funde en un crisol a temperaturas cercanas a 1.410C, con el silicio

fundido, se realiza un proceso de crecimiento cristalino que consiste en formar capas

monomoleculares alrededor de un germen de cristalizacin de Silicio monocristalino. Se retira

lentamente (10cm/hora) haciendo crecer un lingote cilndrico de material monocristalino.

Estos lingotes se cortan en lminas muy delgadas de 200 micrmetros de espesor, que se

llaman obleas. Despus de cortar las obleas, estas presentan irregularidades superficiales y

defectos de corte, adems de la posibilidad de que estn sucias de polvo o virutas del proceso

de fabricacin. Esto puede reducir la eficiencia final por lo que se realizan un conjunto de

procesos como lavado, eliminacin de defectos por ultrasonidos, etc. Para las celdas solares de

gran rendimiento se aplica un texturizado para absorber mejor la radiacin solar.

Finalmente se metalizan donde se interconectan y se incrustan mdulo de aluminio ionizado y

con base superior de cristal y base inferior y juntas de silicona para protegerlas frente a

posibles golpes.

Procesado del Silicio

para clulas solares



Arseniuro de Galio17

Primero tenemos que formar el GaAs que se realiza en un horno donde se coloca el Ga y el As

en distintas naves y distintas temperaturas, 1238 C y 610 C, respectivamente. Se trasporta el

vapor de Arsenio en cantidad controlada hacia el Galio, formndose el GaAs. Generalmente,

en este proceso se obtiene un material policristalino. Posteriormente, se puede recristalizar

por diferentes tcnicas y obtener GaAs monocristalino.

Una vez tenemos el GaAs, el objetivo es similar al del Silicio, tenemos que crear un lingote de

GaAs para poder recortarlo. Hay dos mtodos para generar los lingotes:

1. Mtodo horizontal de Bridgman.

2. Mtodo LECz.

1. Mtodo horizontal de Bridgman o gradiente trmico (HGF)

Este mtodo tiene lugar en un horno de cuarzo con las siguientes caractersticas:

Est sellado al vaco y precintado (para evitar prdidas de Arsenio, el cual es txico).

Se aumenta la temperatura del horno con dos regiones de temperaturas diferentes:

600-620C y 1240-1200 C (sta ltima mayor que el punto del fusin del GaAs = 1238 C).

En cada una de las regiones, hay una barquilla de cuarzo que contiene el Arsnico y el

Galio, respectivamente.

Bajo condiciones de alta presin y mediante el movimiento del horno se forma el

GaAs cristalizado sobre la semilla (se transporta vapor de As hacia el Ga).

La conversin (solidificacin) en GaAs es lenta y controlada (muchas horas) al pasar

por el gradiente de temperatura.

Se obtienen as los lingotes de GaAs policristalino, material de partida del monocristalino.

Procesado en horno

de cuarzo del GaAs

para clulas solares



2. Mtodo LECz (Liquid Encapsulated Czochralski):

Se utiliza una capa de lquido inerte: B2O3 (xido brico) que es qumicamente estable, tiene

una presin de vapor baja en el punto de fusin del GaAs (1238 C) y adems es pticamente

transparente.

Esta capa cubre la mezcla fundida de GaAs en el crisol sin mezclarse con l para evitar

la descomposicin del GaAs.

A 460C el xido brico se funde y forma una capa gruesa (de entre 5 y 10 mm) de

lquido viscoso que cubre la mezcla y tambin el crisol (encapsulando el SC).

Conjuntamente con la presin en el sistema, impide la sublimacin del elemento ms

voltil (arsnico)

Horno del mtodo LECz

Finalmente obtenidos los lingotes se realiza un proceso igual al del Silicio, se realiza un

acabado, luego se cortan, se pulen y se revisan frente a posibles deformaciones o errores, para

finalmente encuadrarse en el mdulo solar correspondiente.

Lingote de GaAs



Teluro-Cadmio (CdTe)18

En la fabricacin de mdulos con estas clulas en lneas muy generales se aplica una capa

absorbente de Teluro de Cadmio sobre una lmina de vidrio, que queda encapsulado

hermticamente con ayuda de otra lmina de vidrio posterior. Consiguiendo eficiencias

mejores que la del Silicio pero peores que los paneles de GaAs.

Clula CIGS (Cobre Indio Galio Selenio)11

Se fabrican mediante tcnicas de vaco tales como coevaporacin o pulverizacin catdica

(sputtering), o mediante tcnicas hmedas tales como electrodeposicin o printing.

Dentro de las tecnologas de fabricacin de las clulas CIGS, la tecnologa de sputtering

presenta numerosas ventajas cuando es trasladada a procesos industriales, ya que permite

recubrir grandes reas con procesos estables. Esta tecnologa es buena para ser aplicada no

slo sobre substratos rgidos (por ejemplo, vidrio) sino tambin sobre substratos flexibles (por

ejemplo, metales o polmeros) permitiendo la utilizacin de procesos de fabricacin roll to roll

con altos rendimientos, lo que contribuye considerablemente a la disminucin de costes.

Adems, las clulas solares flexibles tienen una amplia utilizacin debido a su adaptacin a

todo tipo de superficies, como se ha comentado en el apartado de materiales.

Placa CIGS en base de Titanio

Ejemplos de proveedores de paneles solares espaciales

En este apartado se citarn algunas empresas o entidades que son las grandes suministradoras

de paneles espaciales. Las principales empresas entre otras son:

First solar

Spectrolab

Suntech

SPASOLAB (INTA)

Airbus Defence and Space

Thales Alenia Space

ESA

Clyde Space

NASA



Aplicaciones en el sector espacial

o Ejemplos de satlites que los montan

Para finalizar se van a aadir dos satlites conocidos, y se ver los tipos de paneles usados y

segn su forma y funcionamiento, tendrn unas caractersticas u otras.

ISS

Aunque se ha comentado ya algo en la Historia, completamos aqu observando otra imagen

donde se ve que los arrays solares estn recogidos para optimizar espacio y evitar posibles

golpes con objetos estelares. Tambin vemos que son paneles de GaAs, compuestos por

clulas fotovoltaicas unidas.

Panel de la ISS

HUBBLE

Incorpora dos paneles (arrays) ultrafinos de alto rendimiento de GaAs. Que transforman la

energa solar que recibe en 2800 vatios de electricidad.

Paneles del telescopio Hubble



Visiones futuro

Una vez vistos de forma muy resumida los principales puntos de los paneles solares espaciales,

centrndonos principalmente en los materiales y su forma de produccin, vamos a realizar una

breve conclusin.

Se ha observado que los paneles solares espaciales son uno de los puntos a desarrollar, ya que

actualmente la mayora de las tecnologas de procesamiento se encuentran en el lmite del

beneficio/coste, cerrando mucho el crculo de los materiales que se pueden utilizar

principalmente en la industria espacial, la cual los gastos son muy elevados, y cualquier mejora

u optimizacin supondra millones ahorrados. Por ejemplo, se ha descubierto que la Perovskita

es un material con unas condiciones perfectas para clulas solares, pero la falta de

conocimiento y tecnologa impide su implementacin a industrias espaciales.

El material ms usado es el Arseniuro de Galio, GaAs, el cual se fabrican placas (obleas) por los

mtodos descritos, los cuales consisten en generan lingotes de material lo ms libre de

impurezas posible para despus pasar a un procesado final y la posterior integracin en

nuestra astronave.

Adems remarcar que se est hablando de una energa renovable, y que cualquier avance que

pueda darse en la industria espacial ser bien acogido en las industrias terrestres.



Bibliografa

1. http://www.solarenergyexperts.co.uk/buyersguides/worldwide-top-10-solar-pv-panel-

manufacturers/

2. http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_panel#Rigid_thin-film_modules

3. http://en.wikipedia.org/wiki/Cadmium_telluride_photovoltaics#Cadmium_chloride.2Fmag

nesium_chloride

4. http://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_power_station

5. http://www.airbus.com/innovation/future-by-airbus/fuel-sources-of-tomorrow/solar-

power/

6. http://www.nss.org/settlement/ssp/

7. http://www.clyde-space.com/products/solar_panels

8. http://www.spectrolab.com/

9. http://www.suntech-power.com/

10. http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_fotoel%C3%A9ctrica

11. http://www.energias-renovables.com/articulo/tecnologia-cigs-para-nuevas-celulas-solares

12. http://hubblesite.org/the_telescope/nuts_.and._bolts/spacecraft_systems/

13. http://en.wikipedia.org/wiki/Thin_film_solar_cell

14. http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_CIGS_companies

15. http://www.academia.edu/2310926/Life_Cycle_Analysis_of_Silane_Recycling_in_Amorph

ous_Silicon-Based_Solar_Photovoltaic_Manufacturing

16. http://mctp.mx/pdf/optics_and_energy/day5/Celdas%20solares.pdf

17. http://ocw.usal.es/ensenanzas-tecnicas/materiales-

electronicos/contenido/MaterialesElectronicos/Tema_2_CrecimObl.pdf

18. http://tesis.uchile.cl/bitstream/handle/2250/115621/cf-toledo_jb.pdf?sequence=1

19. http://www.energiaysociedad.es/ficha/informe-vigilancia-tecnologica-tendencias-tecnolog

20. http://es.wikipedia.org/wiki/Panel_fotovoltaico

21. http://en.wikipedia.org/wiki/Amorphous_silicon

22. http://es.wikipedia.org/wiki/Estaci%C3%B3n_Espacial_Internacional

Todos los textos cogidos con ms informacin han sido debidamente referenciados

http://www.solarenergyexperts.co.uk/buyersguides/worldwide-top-10-solar-pv-panel-manufacturers/http://www.solarenergyexperts.co.uk/buyersguides/worldwide-top-10-solar-pv-panel-manufacturers/http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_panel#Rigid_thin-film_moduleshttp://en.wikipedia.org/wiki/Cadmium_telluride_photovoltaics#Cadmium_chloride.2Fmagnesium_chloridehttp://en.wikipedia.org/wiki/Cadmium_telluride_photovoltaics#Cadmium_chloride.2Fmagnesium_chloridehttp://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_power_stationhttp://www.airbus.com/innovation/future-by-airbus/fuel-sources-of-tomorrow/solar-power/http://www.airbus.com/innovation/future-by-airbus/fuel-sources-of-tomorrow/solar-power/http://www.nss.org/settlement/ssp/http://www.clyde-space.com/products/solar_panelshttp://www.spectrolab.com/http://www.suntech-power.com/http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_fotoel%C3%A9ctricahttp://www.energias-renovables.com/articulo/tecnologia-cigs-para-nuevas-celulas-solareshttp://hubblesite.org/the_telescope/nuts_.and._bolts/spacecraft_systems/http://en.wikipedia.org/wiki/Thin_film_solar_cellhttp://en.wikipedia.org/wiki/List_of_CIGS_companieshttp://www.academia.edu/2310926/Life_Cycle_Analysis_of_Silane_Recycling_in_Amorphous_Silicon-Based_Solar_Photovoltaic_Manufacturinghttp://www.academia.edu/2310926/Life_Cycle_Analysis_of_Silane_Recycling_in_Amorphous_Silicon-Based_Solar_Photovoltaic_Manufacturinghttp://mctp.mx/pdf/optics_and_energy/day5/Celdas%20solares.pdfhttp://ocw.usal.es/ensenanzas-tecnicas/materiales-electronicos/contenido/MaterialesElectronicos/Tema_2_CrecimObl.pdfhttp://ocw.usal.es/ensenanzas-tecnicas/materiales-electronicos/contenido/MaterialesElectronicos/Tema_2_CrecimObl.pdfhttp://tesis.uchile.cl/bitstream/handle/2250/115621/cf-toledo_jb.pdf?sequence=1http://www.energiaysociedad.es/ficha/informe-vigilancia-tecnologica-tendencias-tecnologhttp://es.wikipedia.org/wiki/Panel_fotovoltaicohttp://en.wikipedia.org/wiki/Amorphous_siliconhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estaci%C3%B3n_Espacial_Internacional

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