Aqueous-based, environmentally friendly photocurrent generation has been highlighted to produce electricity by mimicking photosynthesis in nature. We fabricated a photocurrent generation system using a conjugated oligoelectrolyte (COE) assembled in lipid vesicles and a fluorescence dye, and investigated the fluorescence resonance energy transfer (FRET) between two species and the influence of FRET on the photocurrent generation. The FRET efficiency from the electron donor, COE, to the electron acceptor, the dye, increased with the dye concentrations, but the photocurrent increased and then decreased with the dye concentrations. We discussed about the role of FRET and electron shuttles over the variation of photocurrent.

수용액 기반 광전류 생성 연구는 자연의 광합성을 모사하여 친환경적으로 전기를 생산하기 위한 연구의 하나로서 주목받고 있다. 본 연구에서는 지질 소액포에 집적된 전도성 올리고전해질과 수용액 중에 용해된 형광염료를 이용하여 광전류 생성 소자를 제작하고, 두 염료 사이의 형광공명 에너지전달 현상이 결과적인 광전류 생성에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 양극성 전도성 올리고전해질은 지질 이중층 내에 집적되어 지질 소액포의 형태로 수용액 중에 분산되었고 이 수용액에 형광염료를 농도를 변화시키며 형광공명 에너지전달 효율과 광전류의 변화를 측정하였다. 전자공여체인 전도성 올리고전해질에서 전자수용체인 형광염료로 에너지전달 효율은 형광염료 농도의 증가에 따라 증가하였으며, 광전류 생성은 증가 후 감소하였다. 광전류 변화에 있어서 염료 사이의 에너지전달과 전자수송체의 역할에 대해 논의하였다.

Keywords: fluorescence resonance energy transfer; conjugated oligoelectrolyte; Erythrosin B; photocurrent; phospholipid.