能登半島地震考 ②

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成
の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を合体さ
せたせて生まれたキャラクタ。


2010.05.08                                   2024.01.11
画像　鹿磯漁港の地震前後の隆起状況比較空中写真

2024.1.1 能登半島地震とは
能登半島地震は、2024年1月1日16時10分（JST）に、日本の石川県能登半島にあ
る 鳳珠郡穴水町の北東 42kmを震央として発生した地震。地震の規模は、気象庁
マグニチュード(Mj)7.6、震源の深さは16 km（いずれも暫定値）]。観測された
最大震度は、石川県羽咋郡志賀町で観測された震度7で、震度7を記録した地震の
発生は2018年の北海道胆振東部地震以来、7回目。また気象庁によれば、この地
震 は石川県能登地方で観測した地震としては、記録が残る1885年以降で最大規
模。 地震発生を受け、気象庁は石川県能登に大津波警報を、日本海各地の沿岸
にも津 波警報・注意報を発表した。大津波警報の発表は、2011年3月11日に発生
した東北地方太平洋沖地震（東日本大震災を引き起こした巨大地震）以来で、石
川県輪島市の輪島港では最大1.2m以上の津波が観測された。同日、気象庁はこの
地震並びに2020年12月以降の一連の地震活動を「令和6年能登半島地震」と命名
地震災害に対して気象庁が命名を行うのは、2018年9月の北海道胆振東部地震以
来。地元紙の『北國新聞』では1.1大震災、能登大地震、石川大震災という名称
も用いられた。 via jp.Wikipedia

2024.1.2 日本航空516便衝突炎上事故とは
2024年1月2日、日本の東京都大田区の東京国際空港（羽田空港）で着陸した日本
航空516便が海上保安庁の航空機と滑走路上で衝突・炎上した航空事故である。
516便には乗客367人と乗員12人の合わせて379人が搭乗しており、乗客14人が負
傷しながらも全員が脱出した。海保機には6人が搭乗しており5人が死亡、機長が
重傷を負った。

事故機
１．日本航空516便　
事故機のJA13XJは日本航空（以下JAL）にとって13機目のA350-900であり、2021
年11月18日に運用を開始した。本事故はエアバスA350における世界初の機体全損
事故であり、JAL所属の機体が起こした全損事故では1985年8月12日のJAL123便墜
落事故以来となる。この便は社内規定に基づく副操縦士の訓練を兼ねており、機
長と副操縦士に加えてセーフティパイロットの副操縦士が乗務していた。

２．海上保安庁所属みずなぎ1号
機長は総飛行時間3641時間のベテランで2017年2月に機長となってから1149時間
余りの経験があった。前日（１日）には中国公船警戒のため別の機体で沖ノ鳥島
周辺まで7時間の飛行を行っていたが、ある海保幹部は直前の勤務状況は過酷では
なく健康状態に問題はなかったとしている。事故機のJA722A「みずなぎ1号」は、
事故前24時間において。前日に発生した令和6年能登半島地震の対応のため2回飛
行していた。事故時は被災地向けの物資を中継場所となる新潟航空基地へ搬送す
る途上であった。当初の報道では「海上保安庁の固定翼機（MA722）」として言
及されていた。また、機種名として「ボンバルディアDHC8-300」とする報道機関
もある。当機は2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）
による津波で仙台空港にて被災し、修復されて約1年後の2012年3月29日に復帰し
た。仙台空港で被災した航空機では唯一復帰した機体であった。なお、当機には
、ADS-Bは非搭載であった。

事故原因
事故原因は現在も調査中だが、以下のことが判明している。海上保安庁側の機長
によれば離陸の許可を得た上で滑走路に進入したとのことであるが、事故翌日に
公表された両機と管制塔との交信記録によれば、事故前に海上保安庁側に滑走路
に入る直前の停止位置までの進行指示が発出され、海上保安庁側も復唱していた
ものの、滑走路への進入許可は発出されていなかったという。　
JAL機はこの際海保機を視認できておらず、海保機が停止位置を誤ったか「ナン
バー1」というJAL機着陸後の離陸順の指示を離陸の許可を得たものと勘違いした
可能性がある。一方、JAL機は17時43分に滑走路への進入指示を受けていた。そ
の後、着陸許可も出された。（後略） via jp.Wikipedia



能登半島地震と原子力発電所
断層運動と震源周辺の活断層 宍倉正展らの研究によれば、能登半島には更新世
チバニアン以降の海成段丘が発達しており、完新世に形成された3段の低位段丘
面も認められていた。これは、過去数十万年からごく最近まで地盤が隆起してい
たことを示しており、この隆起は主に地震時の断層運動によって生じたという。
本地震では能登半島北部で最大約4 mの隆起が生じており（後述）、鹿磯漁港の
北では約3.6 mの隆起により波食棚が干上がった様子が確認された。宍倉らはこ
れを4段目の完新世低位段丘面が新たに生じたと解釈している。
東京大学地震研究所の石山らや産総研の宍倉によると、2024年の地震で大きな
隆起が観測された地域では、宍倉らの研究で報告された完新世低位段丘面も周
囲と比べて標高が高く、本地震による隆起量と低位段丘面の旧汀線高度が近似し
ているという。これはこの地域では本地震のようなマグニチュード7級の地震の
繰り返しで低位段丘面を形成していった可能性があるとしている。2007年能登半
島地震以降の沿岸海域調査によって、能登半島の北岸沿岸に沿って南東側隆起の
逆断層の海底活断層群が分布していることが知られていた。井上・岡村（2010）
では西から東に、門前沖・猿山沖・輪島沖・珠洲沖の4つのセグメントに区分し
ている（国交省ほか（2014）のF43に該当）。本地震は、これらの断層による活
動である可能性が指摘されている。また、珠洲沖セグメントの北東延長上には北
西傾斜の逆断層が分布しており、余震もこの断層に沿っても分布しているが本地
震とこの断層との対応関係は不明。本地震以前に提示されていた断層モデル資料
としては、日本海における大規模地震に関する調査検討会（2014）のF43日本海
地震・津波プロジェクト（2015）のNT4、石川県（2023）の津波浸水想定区域図
における能登半島北方沖[36]などが存在していた。一方で、石川県（2023）の想
定地震断層には含まれておらず、地震調査委員会も一連の群発地震活動の評価に
て能登半島北岸の活断層の存在を記述していたが、長期評価は行われていなかっ
た。各地の揺れ 地震観測地点の震度を示したマップ 石川県羽咋郡志賀町で震度
7、七尾市・輪島市・珠洲市・鳳珠郡穴水町で震度6強、鹿島郡中能登町・鳳珠郡
能登町（以上いずれも石川県）と新潟県長岡市で震度6弱をそれぞれ観測した。
また、震度5弱以上と 思われる震源付近の複数の観測所での観測値を気象庁は入
手できていない。 石川県では初めて震度7を観測した地震である。また富山県で
は震度観測が計測震度に移行した1996年以降初めて最大震度5強を観測し、これは
2007年の能登半島地震で観測した震度5弱を上回り、同県内で観測された震度とし
ては1996年以降最大である。

防災科学技術研究所が公表した面的推計震度によると、震度7を観測した志賀町の
ほか、いずれも石川県の輪島市、七尾市、珠洲市、能登町、穴水町において、震
度7相当の揺れであったと推定される地域がある。 強震観測網の観測結果による
と、志賀町のK-NET富来観測点において、本地震で最大の2,828 Galの地表加速度
を計測。気象庁によれば、同地点は2825.8ガルの加速度と計算された。今回震度
7と発表された志賀町香能（K-NET富来、計測震度6.69）の他に、気象庁の発表地
点ではないが、K-NET穴水（計測震度6.58）の観測点は震度7相当を計測した。し
かし、K-NET穴水周辺は木造建造物の全壊率が22.8%と被害が著しいのに対しK-NE
T富来周辺は0%（暫定）と被害が少ない。

京都大学防災研究所の研究グループによれば、非公式ながら、これはK-NET穴水
は建造物への影響が大きい周期1-2秒の弾性加速度応答スペクトルが大きいのに
対しK-NET富来は周期0.5秒以下の極短周期の弾性加速度応答スペクトルが卓越し
加速度が大きいものの、周期1-2秒の弾性加速度応答スペクトルが小さいためで
あると公表。
なお、K-NET穴水は2007年能登半島地震の時、やはり周期1-2秒の弾性加速度応答
スペクトルが大きく、周辺の家屋の全壊率19%と大きな被害となっている。
その後建て替えられたり、その時倒れずに残った家屋など建物群としてはより耐
震性が高くなっている状況下での今回の被害という点を考慮する必要があり、
今回の状況は同様に周期1-2秒の弾性加速度応答スペクトルが大きかった1995年
兵庫県南部地震の鷹取駅周辺や、2016年熊本地震の益城町並みの甚大な被害と
なったとしている。震度6強と発表された輪島市鳳至町（輪島特別地域気象観測
所に併設） および震度6強を計測したK-NET輪島の周辺も木造建物全壊率が30％
前後と、震度7の志賀町香能よりもはるかに甚大な被害とされている。これもK-N
ET輪島の周期1-2秒の弾性加速度応答スペクトルがK-NET富来（志賀町香能）より
大きいからとしている。



Ｍ7.6能登半島でもし志賀原発が再稼働していいたら
2024年1月1日の夕方、日本海側を襲った大地震はかつての福島第一原発事故の記
憶も呼び起こしたが、能登半島にある志賀原子力発電所は大丈夫だったのか。ち
ようど昨年3月、「敷地内に活断層はない」と判断され、両稼働に向かっていた
が、もし先に動いていたら?

安全上問題なしでも被害は出ている
東日本大震災に匹敵する最大震度を記録レ石川県を中心に広い範囲で深刻な被害
をもたらした能登半島地震。今なお頻繁に余震が続き、被害の全貌すら見えない
中で気になるのが、今回の震源に近く、震度7の揺れか観測された石川県の志賀
町に立地する志賀原子力発電所の状況。幸い、1号機、2号機とも運転停止中で、
再稼働に向けた原子力規制委員会による審査が進んでいる最中だった。そんな志
賀原発を保有する北陸電力は、地震発生時から一貫して「外部電源や必要な監視
設備、冷却設備等については機能を確保しており、安全上問題となる被害は確認
されておりません」という説明を続けてきた。
実際、原発周辺の自治体が設置したモニタリングポスト（空間の放前線量率をリ
アルタイムで測定する監視装置）でも、これまで異常を示す数値は示されていな
いことから、放射能漏れなどの深刻な事故が起きていないというのは事実だろう。
しかし、今回の地震で志賀原発がまったくの無傷だったかといえば、そうではな
い。むしろ、今回の地震で志賀原発の安全性に関する多くの懸念があらわになっ
たのではないか。むしろ、今回の地震で志賀原発の安全性に関する多くの懸念が
あらわになったのではないかと思います｣とそう指摘する原発問題に詳しいジャー
ナリストの青木美希氏(下画像)。志賀原発では今回の地震で 外部電源を受ける
ために必要な主変圧器が故障し、２万リットルもの油が流出。その影響で 複数
系統ある外部電源の1系統が使用できない状態になっているという（1月10日時点）。
また、使用済み燃料プールでは、1号機、2号機共に地震の揺れで冷却水力i建屋
内にあふれ出て，2号機ではプール内に異物が落下する事故も発生。原発の敷地
内で複数の地割れや段差ができているほか、津波対策のために造られた高さ4mの
防波堤においても基礎の沈降や傾きが確認されている。
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青木美希［アオキミキ］ ：ジャーナリスト、作家。札幌市出身。１９９７年、
北海タイムス入社。同紙の休刊にともない、１９９８年９月に北海道新聞入社
札幌での警察担当のときに北海道警裏金問題を手がける。２０１０年９月、全
国紙に入社。東日本大震災では翌日から現場で取材した。現在も個人として取
材活動を続けている。「道警裏金問題」取材班として菊池寛賞。同取材班と、
のちの原発事故検証企画「プロメテウスの罠」、「手抜き除染」報道の両取材
班で、新聞協会賞を３度受賞。初の単著『地図から消される街』（講談社現代
新書）は福島第一原発事故の実情を描き、貧困ジャーナリズム大賞、日本医学
ジャーナリスト協会賞特別賞、平和・協同ジャーナリスト基金賞奨励賞を受賞
した。２０２３年から日本ペンクラブ言論表現委員会副委員長
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いずれも、北陸電力は『現時点で安全上の大きな問題はない』としているが、現
状、変圧器故障の原因はわかっておらす、相次ぐ余震で残る系統が壊れる可能性
も否定できない。2007年に発生した中越沖地震では、新潟県の柏崎刈羽原子力発
電所で今回のように変圧器から大量の油が漏れ、火災が発生するという事故も起
きている。いずれにせよ、今回の地震で志賀原発の設備に大きな被害が出ている
ことは否定できないが、幸い、今回は運転停止中でしたが、すでに志賀原発が再
稼働していたら……原発の緊急停止や、その後の冷却等で、より難しい対応を迫
られたかもしれない。もうひとつ、気になるのが原発周辺のモニタリングポスト
の故障だ。実は志賀原発周辺に設置された116ヵ所のモニタリングポストのうち
、18ヵ所が故障し、データが取得できなくなったという。
1月10日に行なわれた原子力規制委員会の記者会見で、この点について質問された
同会の山中仲介委員長は「原発周辺15・圏内のモニタリングポストは正常に機能
しており、故障した地域についても、可搬型（持ち運び型）の計測器やドローン
などが使用できるので、特に大きな問題ではないと考えている」との見解を示し
たが、故障したモニタリングポストの多くは地震の被害が大きかった地域に設置
されていたもので、仮に深刻な放射能漏れが起きた場合に、そうした地域の放射
線扇を把握できないのは問題だろう。
「2011年の東日本大震災の際には、被害の大きかった地域のモニタリングポストが
使えなくなり、自治体の職員が放射線被曝リスクを覚悟して可搬型のモニタリング
装置を設置したと聞いています。地震で障害が出やすい有線通信や携帯の通信網に
加えて、衛星通信を利用するなどの対策が早急に必要だと青木氏は話す。

再稼働に向けて動いていた最中
このように、さまざまな問題点が浮き彫りになった志賀原発だが、実はもっと深
刻な問題がある。それは、ほかならぬ゛原発の立地4に関する不安だ。志貢原発の
再稼働に向けた安全性の審査では、ここ数年、「原発の敷地内にある活断層の評
価」が大きな論点になっていた。原子炉建屋やタービン建屋という重要な施設の
下にある断層が「活断層」（将来活動する可能性のある断層）であれば、新たな
原発の設置基準を満たせす、安全性審査を通過できない。これについては、2016
年4月の時点で『志賀原子力発電所敷地内破砕帯の調査に関する有識者会合』GA

『活断層にあたる』との結論を示したがこれに納得しない北陸電力との間で意見
が対立。昨年3月、原子力規tl』委員会が、自ら指名した有識者会合の結論を覆
して「活断層等ではない』との判断を下したことで、原発の再稼働に向けた最大
のハードルを越えたばかりである。だが、地図を見ればわかるように、そもそも
能登半島は多くの活断層が存在する密集地帯。しかも、今回の能登半島地震を引
き起こしたのは、能登半島の沿岸、全長約150キロメートルに及ぶ゛未知の活断
層であった可能性が高いといわれる。未知の活断層は日本列島に3万ヵ所以上あ
ると指摘する研究者もいる中、それらが引き起こす地震の可能性を完全に予見す
ることなど不可能だ、というのが今回の地震が改めて示した教訓ではないだろう
か。
また、北陸電力は昨年3月志賀原発を「最大1000ガル（1秒間の地震動の加速度を
示す単位）の地震にも発電所設備か耐えられるように、耐震補強を実施する」と
の方針を示していたが、今回の志賀町の揺れの最大加速度は2826ガルと、実にそ
の2.8倍以上だったというのも、東日本大震災の際に最大津波高を甘く見楠もっ
て、未曽有の原子力災害を生み出した、福島第一原発の々想定外4を思い起こさ
せる。当初の発表では、志賀原発で観測した揺れの加速度は想定の基準内に収ま
っているとしていたが、その後、1、2号機の原子炉建屋の基礎部分で設計上の想
定を上回ったことが明らかに。
原子力規制庁は「原子炉建屋などに異常はない」と説明しているが、それでも変
圧器が故障し、大畠の油漏れが発生したということになるわけで「想定すべき地
震の規模」も「それに対する備え」も、十分だったとはいえないだろう。

避難計画も破綻していた
想定の甘さは、仮に原子力事故が起きた場合の避難計画にもあったと話す。指摘
する。今回の能登半島地震の震源に近い珠洲市や輪島市などを中心に多くの家屋
が倒壊レ道路交通網が寸断されるなど、いまだに深刻な被害が続いているが、も
しこの状態で深刻な原子力災害が起きていたら、原子力規制委員会が定めた原子
力災害対策指針で示された近隣住民の屋内退避は不可能です。各自治体が整備す
ることになっている避難計画は間違いなく破綻する。
これは、志賀原発と同様に半島部分に位置し、住民の避難が困難だと指摘されて
いる鹿児島県の薩摩川内原発についても同様で、原発事故の際の現実的な避難計
画が策定できなければ、原発は再稼働しないというのが、本来、原子力規制委員
会の考え方だったはすで。これまでの北陸電力の発表や原子力規制委員会の会見
を見る限り、志賀原発に深刻な安全性の問題は起きていないという点ばかりを強
詞しているように感じられる。だが、多くの人命が奪われ、各地に大きな被害を
もたらした今回の能登半島地震で、深刻な原子力災害を免れたからといって、原
発の安全性が保証されたわけではないはす。むしろその過程で明らかになった安
全上の課題に真摯に向き合い、ほかの原発も含めた原子力規制委員会の安全性審
査や、今後の原発のあり方に関する幅広い議論に生かすべきだと言う。列島中を
活断層が走り、世界有数の地震大国の日本で本当に安全な原発は可能なのか。ま
ずは、今回の地震をきっかけに抜本的な議論の見直しが必要ではないだろうかと
結んでいる。
via 週プレNEW 2024.1.18
川喜田研　ジャーナリスト
1965年、神奈川県生まれ。92年、ニューズ出版入社。雑誌「F1速報」「レーシン
グオン」でF1担当編集者、スタッフライターとして勤務。99年に独立し、以後、
約10年にわたりF1の現場取材を続けながら、雑誌「F1速報」「レーシングオン」
「週刊オートスポーツ」「カーグラフィック」「週刊プレイボーイ」「スポルテ
ィーバ」などに執筆。著書に『さらば、ホンダF1　最強軍団はなぜ自壊したのか
？』（2009年、集英社）がある。 
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● エアロゾル支援溶媒処理: 
ペロブスカイト太陽電池の性能と安定性向上させる普遍的な方法
前回のつづき
【結果及び考察】
２． 結果と考察
２.１　デバイスのパフォーマンスを最適化するためのエアロゾル処の調整
エアロゾル処理中、堆積したままの膜は固体のままである、つまり、ペロブスカ
イト膜の溶解および/または再結晶化が存在しないことに注意が重要。提案されて
いる粒子成長のメカニズムを図 1c に模式的に示す。 溶媒液滴を含むエアロ
ゾルはペロブスカイト膜の表面に輸送され、そこで液滴が蒸発して化学蒸気が形
成。 ここで、フィルム表面近くの DMF 蒸気の量は、フィルムを完全に溶解する
には不十分です。 その代わりに、蒸気は粒子間の物質輸送を促進し、その高い表
面エネルギーにより、より小さな粒子は除去され、より大きな粒子に物質が移動
して粒子の成長が促進される。 図1d〜gに、堆積したままのMAPbI₃とおよび10分
間エアロゾル処理したMAPbI₃典型的な表面走査型電子顕微鏡（SEM）画像を示し、
図1hに横方向の粒径の統計データを示します。 結果は、エアロゾル暴露時間が
増加するにつれて、平均粒子サイズが継続的に増加することを示す。
2分のフィルムは通常、大きな粒子と共存する小さな粒子 (図 1e) を示すが、フ
ィルムは主に大きな粒子で構成され (図 1f)、粒子サイズ分布の減少を伴う (図
1h)。 これは、オストワルド熟成モデル、つまり、小さな粒子の消費によって大
きな粒子の成長が起こる粒子の粗大化と一致。エアロゾルが継続的に供給される
ため、処理を10分延長すると連続的な粒子の成長が生じ、その結果、ピンホール
ボイド (図 1g)、および表面粗さの増加 (図 S2a ～ c、サポート情報) などの
望ましくない形態が生じる。 これは、粒子の表面エネルギーを最小化する傾向
があり、最終的には基板からのディウェッティングを引き起こす、粒子の成長中
に起こる形態学的転移によるものであると考える。図1iは、正孔輸送層（HTL）と
してポリ（N,N”-ビス-4-ブチルフェニル-N,N”-ビスフェニル）ベンジジン（Po
lyTPD）を使用するp-i-nアーキテクチャで調製されたPSCの光起電力パラメータ
の統計データを示す。) および電子輸送層 (ETL) としてフェニル C61-酪酸メチ
ル エステル (PCBM) を使用する場合、デバイスの準備情報はサポート情報に記載
されている。 曲線因子 (FF) と開路電圧 (VOC) の増加に起因して、平均 PCEが
18.7% (未処理、 分) から、処理ありの 19.3% (2分) および 20.0% (5分) に増
加したことを観察しうる。）。 ただし、是正を10分に延長すると、PCEは16.6%
に低下。これを、潜在的な分路経路として機能するボイドまたはピンホールの出
現と、粗さが典型的な PCBM の厚さ (約40nm) に近づくか超えると、粗さの増加
が ETLの不均一な被覆率に関連している可能性が高いという事実に起因すると考
えている。 このような変化は、開回路での電荷再結合の強化や電荷抽出の妨げに
つながる可能性があるが、より大きな粒子を持ち、したがって粒界が少ない純粋
なMAPbI3膜は実際に、より長い処理後のPL収率と寿命の向上を示しています（図
S2d、eサポート情報）。したがって、粒子サイズの向上と膜の粗さの間の最適な
バランスは、5分間のエアロゾル暴露で発生する。最適化されたエアロゾル処理の
一貫性と均一性を強調に、溶媒蒸気アニーリング (SVA) を使用しデバイスを準
備したデバイスと比較。これは、加熱された表面と表面の間の体積に閉じ込めら
れた溶媒蒸気を使用する堆積後処理方法である。上部の境界 - 通常はひっくり
返ったペトリ皿。 どちらの方法でもデバイスの PCEが向上。 ただし、統計デー
タは、SVA デバイスの変動 (図 S3、サポート情報) が大幅に大きく、たとえば
PCE の変動が 4倍大きいことを示す。2.5 × 2.5 cm の基板全体の粒子サイズ分
布の分析により、エアロゾル処理されたフィルムは、SVAで処理されたフィルム
と比較して、はるかに狭い粒子サイズ分布を示すことが明らかにする (図 S4a、
サポート情報)。 これは、CFD シミュレーションが示すように、対流によって駆
動される SVA 中の溶媒の移動が原因であり、その結果、溶媒と膜の相互作用が一
貫性がなく制御されないことが原因であると考ええる (図 S4b、サポート情報)。

2.2 微細構造の特性評価
X 線回折を使用した構造分析 (図 2a) は、優先的な (110) 結晶配向の発達によ
り、エアロゾル処理されたフィルムの結晶化度が大幅に増加していることを示す。
14.1° 2θ での (110) 回折ピークの詳細な分析。 (図 2b) は、ピークの半値
全幅 (FWHM) が減少していることを示す。これは、微結晶サイズの増加を誘発す
るエアロゾル処理と一致する。




図2　ペロブスカイト膜の構造特性評価。
a) 未処理ペロブスカイト膜とエアロゾル処理ペロブスカイト膜の典型的な X 線
回折 (XRD) パターン。 b) (110) 回折ピークの拡大図。これらのデータは、ピー
ク位置と半値全幅の比較のために正規化されていることに注意。 c、d）完全な
太陽電池の断面走査型透過電子顕微鏡 - 高角度環状暗視野（STEM-HAADF）
画像（スケールバー = 200 nm）、e、f）エネルギー分散型 X 線分光法（EDX）マ
ッピング。 g、h) Pb/N 濃度の EDX マッピング (カラースケールは化学量論から
の偏差 1 に対応)。 すべての EDX マップのスケール バーは 200nmに対応。 重
要なことに、図 1d ～ g の SEM 解析の分解能では粒子内効果が明らかになって
いない。 走査透過型電子顕微鏡 (STEM) イメージングとエネルギー分散型 X 線
(EDX) 分光法を組み合わせて使用することで、化学組成のナノスケールの変化を
調べることができる。これらの信号は同時に取得されるため、画像と組成マップ
を直接関連付けることもできる。 未処理およびエアロゾル処理した MAPbI3 フ
ィルムの断面 STEM 高角度環状暗視野 (HAADF) 画像を図 2c、d に示します (未
処理フィルムの粒界が示されている図 S5 のサポート情報の高倍率画像も参照)
はっきりと見えます）。これらの画像は、エアロゾル処理によりペロブスカイト
層の粗さが増加したことを確認しており、AFM トポグラフィー マップとよく一致
する。 これらの領域の EDX マップを図 2e ～ h に示す。 ここでは、化学量論
的な 3:1 (I:Pb) および 1:1 (Pb:N) 比からの偏差を表すカラー スケールを使用
して、I:Pb および Pb:N 比の空間分布をマッピング。 これらのマップ、および
図 S6a、b、サポート情報に示されている比率ヒストグラムは、エアロゾル処理に
より MAPbI3 膜の組成均一性が改善されたことを示す。さらに、画像とEDXマップ
の相関分析により、I:Pb比が<3（図2e）およびPb:N比であるEDXマップの領域に対
応する、図2cの未処理フィルムの多くの領域が明らかになる。Pb:N比 は >1 (図
2g)、つまり Pb が豊富な領域です。 矢印で示されたこれらの領域は、数百ナノ
メートルのオーダーで分離されており、PbI2 が豊富な領域を示し、粒界または界
面での PbI2 の蓄積と一致しています [26]。 X線光電子分光法（XPS）を使用し
た表面分析（図S6c〜f、裏付け情報）でも、未処理膜の表面上の金属Pb濃度の増
加が示されており、これは以前はすでに存在するPbI2のビーム誘起還元に起因す
ると考えらました。画像の中で。残留 PbI2 は、膜の急速な結晶化とそれに続く
熱アニーリングでの MAI 成分の損失の間の前駆体の局所的な不完全な変換によ
るものであると推測。 興味深いことに、熱処理されている、つまり PbI2形成を
促進することが知られている条件にさらされているにもかかわらず、エアロゾル
処理されたフィルムでは、EDX によるバルクでも XPS による表面でも、Pb の濃
縮は観察されません。これは主に、より効率的な物質移動と粒子成長を可能にす
る DMF 蒸気による。 STEM と XRD のデータを組み合わせたところ、SEM 分析で
見られる粒子の成長に加えて、エアロゾル処理によって MAPbI3 膜のマイクロス
ケールの均一性も向上することが明らかになりました。 PbI2などの不純物相が減
少し、膜全体で組成の均一性が向上し、微結晶が成長して優先配向が増加。これ
らすべてが、観察されたデバイス性能の向上に貢献する。

2.5.2 ホールトランスポート層 (HTL) のバリエーションとHTLフリーデバイス
これまでのところ、製造された高性能デバイスにより、HTL として PolyTPD を
使用したエアロゾル処理の有効性を実証してきたが、PolyTPD はその疎水性によ
り処理に課題が生る代替HTLとして、親水性ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェ
ン)-ポリ(スチレンスルホン酸) (PEDOT:PSS) を備えた p-i-n デバイスと、HTL
フリーのデバイスを検討する。
どちらのアーキテクチャも準備の容易さと材料コストの削減により魅力的であり
特に大量生産に有利ですが、通常はデバイスの性能が低くなります] 図6aは、
異なるHTLを備えたp-i-n PSCの概略的なエネルギー図を示し、図6bは、HTLが変
化したときにPCEがどのように変化するかを示す。
PolyTPD デバイスは、PEDOT:PSS を使用して作成したデバイスよりも優れた性能
を発揮しますが、これは予想通り。 ただし、エアロゾル処理後の PCE の向上は
PEDOT:PSS デバイスでははるかに大きく、平均 PCE は 13.5 ± 0.4% から 17.6
± 0.4% に増加した。
これに対し、PolyTPD デバイスでは 18.7 ± 0.4% から 19.7 ± 0.3% に増加し
た。 HTL フリー デバイスの PCEは、エアロゾル処理後はさらに大きな係数で増
加し、9.6 ± 0.5% から 15.4 ± 0.4% に増加し、最も性能の高いドーパント フ
リー デバイスに匹敵します。 HTL フリー デバイスは以前に報告されている。
J-V 曲線、図 6c、および太陽光発電パラメータ、図S14、サポート情報は、HTL
フリー デバイスのVOCと FFの大幅な改善によって PCE の改善が促進されている
ことを示す。主に PEDOT:PSS デバイスの VOC の改善によるもの。 ここで、膜の
結晶性の向上、イオン欠陥の減少、ペロブスカイトの p ドーピングの減少の組
み合わせにより、HTL/ペロブスカイトまたは ITO/ペロブスカイトの界面でより
好ましいバンド曲がりが形成され、正孔の抽出が促進され表面再結合が減少する。

図6aは、異なるHTLを備えたp-i-n PSCの概略的なエネルギー図を示し、図6bは、
HTLが変化したときにPCEがどのように変化するかを示す。PolyTPD デバイスは、
PEDOT:PSS を使用して作成したデバイスよりも優れた性能を発揮するが、これは
予想通り。ただし、エアロゾル処理後の PCEの向上は PEDOT:PSS デバイスではは
るかに大きく、平均 PCEは 13.5 ± 0.4%から17.6 ± 0.4%に増加し。これに対し、
PolyTPD デバイスでは 18.7 ± 0.4% から 19.7 ± 0.3% に増加。HTLフリー デ
バイスの PCE は、エアロゾル処理後にさらに大きな係数で増加し、9.6 ± 0.5%
から 15.4 ± 0.4% に増加します。これは、以前に報告された最高のパフォーマ
ンスを誇るドーパントフリー、HTL フリー デバイスに匹敵。J-V 曲線、図6c お
よび太陽光発電パラメータ、図S14、サポート情報は、PCE の改善が HTL フリー
デバイスの VOC と FF の大幅な改善によって促進され、主に PEDOT:PSS デバイ
スの VOCの改善によって促進されていることを示す。ここで、膜の結晶性の向上
イオン欠陥の減少、ペロブスカイトの p ドーピングの減少の組み合わせにより、
HTL/ペロブスカイトまたは ITO/ペロブスカイトの界面でより好ましいバンド曲が
りが形成され、正孔の抽出が促進され、表面再結合が減少する。


図３．ペロブスカイト膜の光電子特性評価
a) MAPbI3 ペロブスカイト膜の定常状態の PL スペクトルと吸収スペクトル。
PL は、1.5 mW cm-2 の密度で 635 nm 励起を行う従来の分光計から収集される。
b、c）未処理ペロブスカイト膜（b）およびエアロゾル処理ペロブスカイト膜（c
）の時間分解PLスペクトル。635nm励起、強度0.15および1.5nJ cm-2で測定。 挿
入図は、エアロゾル処理されたフィルムのバンド間経路を介したより大きな再結
合を促進する電子トラップ状態の減少を示す。 HTL/ペロブスカイト界面における
バンドの曲がりの変化を強調する概略画像を、d) 未処理フィルムおよび e) エ
アロゾル処理フィルムについて示す。

電荷再結合メカニズムの変化は、励起強度を変化させた時間分解PL分光法を使用
して解明できます（図3b、c）。 低い励起強度（0.15 nJ cm-2）では、減衰ダイ
ナミクスは未処理膜とエアロゾル処理膜の双指数関数的であり、単分子の電荷ト
ラップに割り当てられた速い初期減衰段階（<10 ns）と、それに続く遅い減衰で
構成。 二分子組換えに起因すると考えられる成分。 このような低い励起密度の
下では、光励起電荷密度がバックグラウンド電荷密度よりもはるかに小さいため、
二分子再結合も擬似単分子の形態をとる。 しかし、これら 2 つのサンプルを
0.15 nJ cm-2 の下で比較すると、エアロゾル処理されたフィルムは高速位相の
大きさが 2 倍減少しており、電荷トラップが抑制されていることを示す。励起強
度を一桁増やして1.5 nJ cm-2 にすると、未処理膜の減衰ダイナミクスは双指数
関数的なままであり、一般にトラップ状態の部分的な充填に起因すると考えられ
る高速位相の大きさは適度に減少。 比較すると、エアロゾル処理されたフィルム
では高速相がほぼ完全に消失しており、光励起された電荷キャリアの大部分が二
分子再結合経路を通過していることを強く示す。 双指数フィットとフィッティン
グに使用されるパラメータは、それぞれ図 S8 と表 S1 のサポート情報に示す。
この欠陥構造の変化が膜のエネルギーに及ぼす影響を調査するために、走査型ケ
ルビンプローブ力顕微鏡を使用して 3 × 3 µm の領域にわたって接触電位差
(CPD) 測定値を取得した (図 S9、サポート情報)。 空間的に平均された接触電位
差 (CPD) データは、ITO 基準と比較して、未処理フィルムでは -76 meV、エアロ
ゾル処理フィルムでは -306 meV のシフトを示す。 これは、エアロゾル処理に
より、HTL/ペロブスカイト界面バンドの曲がりが正孔抽出に有利な方向に230meV
強化されることを示す（図3d、e）。 このデータは、エアロゾル処理後のエアロ
ゾル処理ペロブスカイトの仕事関数の減少も明らかにしており、エアロゾル処理
膜では p 型ドーパントとして機能するイオン欠陥、たとえば Pb 空孔が少ないこ
とを示唆しており、他のすべての分析と一致。 ただし、p ドーピングは基礎とな
る HTL の影響を受ける可能性もあることに注意。

2.4 デバイスの安定性と大面積デバイス
活性層の結晶化度とそのデバイスの安定性への影響に焦点を当てたいくつかの戦
略が報告されている。したがって、結晶化度の向上と欠陥密度の減少が動作安定
性にどのような影響を与えるかを検討することは興味深い。 図 4a は、N2 中で
25 °C での最大電力点 (MPP) トラッキングによって測定されたデバイスの PCE
が、未処理のデバイスとエアロゾル処理されたデバイスの間でどのように変化す
るかを示す。 エアロゾル処理されたデバイスの安定性は、特に最初の 200 ～
300 時間で大幅に向上し、700 時間後には PCE が 10% (t0.9) 減少。 顕著な対
照的に、未処理のデバイスは PCE の急速な低下を示し、最初の 20 時間で約 5%
になり、約 220 時間後に t0.9 に達す。興味深いことに、どちらのデバイスセッ
トでも、約 250 時間後の PCE 低下速度は同様であり、これはおそらく MA ベー
スのペロブスカイトの本質的な不安定性、またはバソキュプロイン (BCP) および
PCBM 層を介した Cu 電極の拡散によるものと考える。 安定性測定のプロトコル
が結果に影響を与える可能性があることを考慮して、図 4b は同じ環境下での
PCE の進化を比較していますが、デバイスを開回路に保持し、定期的に J-V デー
タを取得しています。 MPP 追跡データと一致して、特に最初の 200 時間でデバ
イスの安定性が顕著に向上。 これは相純度の向上と、分解生成物としての PbI2
の核形成と成長を防ぐ局所残留 PbI2 の除去の組み合わせによるものである考え
ている。周囲条件での安定性測定 (図 S10、サポート情報) は、結晶化度の向上
によるエアロゾル処理デバイスの改善も示す。粒径により O2/H2O の侵入が遅れ
る可能性がありますが、予想どおり、これらの条件では全体の動作寿命ははるか
に短くなる。

2.4 デバイスの安定性と大面積デバイス
活性層の結晶化度とそのデバイスの安定性への影響に焦点を当てたいくつかの戦
略が報告されています[14、15]。したがって、結晶化度の向上と欠陥密度の減少
が動作安定性にどのような影響を与えるかを検討することは興味深いことです。
図 4a は、N2 中で 25 °C での最大電力点 (MPP) トラッキングによって測定さ
れたデバイスの PCE が、未処理のデバイスとエアロゾル処理されたデバイスの
間でどのように変化するかを示しています。 エアロゾル処理されたデバイスの安
定性は、特に最初の 200 ～ 300 時間で大幅に向上し、700 時間後には PCE が
10% (t0.9) 減少。 顕著な対照的に、未処理のデバイスは PCE の急速な低下を示
し、最初の 20 時間で約 5% になり、約 220時間後に t0.9 に達す。興味深いこ
とに、どちらのデバイスセットでも、約 250時間後の PCE 低下速度は同様であり、
これはおそらく MA ベースのペロブスカイトの本質的な不安定性、またはバソキ
ュプロイン (BCP) および PCBM 層を介した Cu 電極の拡散によるものと考えられ
る。安定性測定のプロトコルが結果に影響を与える可能性があることを考慮して
図 4b は同じ環境下での PCE の進化を比較していますが、デバイスを開回路に保
持し、定期的に J-V データを取得しています。 MPP 追跡データと一致して、特
に最初の 200 時間でデバイスの安定性が顕著に向上している。これは相純度の向
上と、分解生成物としての PbI2の核形成と成長を防ぐ局所残留 PbI2 の除去の組
み合わせによるものであると我々は考えている。 周囲条件での安定性測定 (図
S10、サポート情報) は、結晶化度の向上によるエアロゾル処理デバイスの改善も
示す。 粒径により O2/H2O の侵入が遅れる可能性がありますが、予想どおり、こ
れらの条件では全体の動作寿命ははるかに短くなります。 2.4 デバイスの安定
性と大面積デバイス 活性層の結晶化度とそのデバイスの安定性への影響に焦点を
当てたいくつかの戦略が報告されている。したがって、結晶化度の向上と欠陥密
度の減少が動作安定性にどのような影響を与えるかを検討することは興味深いこ
と。 図 4a は、N2 中で 25℃での最大電力点 (MPP) トラッキングによって測定
されたデバイスの PCEが、未処理のデバイスとエアロゾル処理されたデバイスの
間でどのように変化するかを示す。エアロゾル処理されたデバイスの安定性は、
特に最初の 200 ～300 時間で大幅に向上し、700 時間後には PCE が 10% (t0.9
) 減少。 顕著な対照的に、未処理のデバイスは PCE の急速な低下を示し、最初
の 20時間で約 5%になり、約220時間後に t0.9 に達す。興味深いことに、どち
らのデバイスセットでも、約 250時間後PCE低下速度は同様であり、これはおそら
く MA ベースのペロブスカイトの本質的な不安定性、またはバソキュプロイン (
BCP) およびPCBM層を介したCu電極の拡散によるものと考えられます。安定性測定
のプロトコルが結果に影響を与える可能性があることを考慮し。図4b は同じ環境
下で PCEの進化を比較、デバイスを開回路に保持し、定期的に J-V データを取得
しています。MPP追跡データと一致して、特に最初の 200 時間でデバイスの安定
性が顕著に向上しています。 これは相純度の向上と、分解生成物としての PbI2
の核形成と成長を防ぐ局所残留 PbI2 の除去の組み合わせによるものであると考
えている。周囲条件での安定性測定 (図 S10、サポート情報) は、結晶化度の向
上によるエアロゾル処理デバイスの改善も示しています。粒径により O2/H2O の
侵入が遅れる可能性がありますが、予想どおり、これらの条件では全体の動作寿
命ははるかに短くなる。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく



　　
森昌子　越冬ツバメ
1983.8.21
作詞／作曲：石原信／篠原 義彦(いずれも円広志)

● 今夜の寸評 ： 年頭から地震・豪雪と気欝が晴れない日が続きます。
　　　　　　　　　こういう時こそポジティブ・シンキングに全力疾走！
Le Grisbi　現金に手を出すな