本研究同步觀測循環伏安譜及可見光吸收光譜變化，探討浸水型（W-型）及乾燥型（D-型）的Nafion塗佈薄膜上，錯合物Ru(bpy)32+(bpy=2,2'-bipyridine)的氧化環原特性，結果顯示錯合物在W-型薄膜上具有較佳的離子交換速率、吸附容量及較高的電化學活性，且此結果可用Nafion之微觀結構予以解釋。
另一方面，以W-型Nafion塗佈薄膜來固定光激發中心Ru(bpy)32+當工作電極，而固定電子受體MV2+(methyl viologen)、MB(methylene blue)或普魯士藍（Prussian Blue, PB）電析薄膜為對電極，組合成固態三明治式雙薄膜電極（sandwich type twin electrode），利用同步就地分光循環伏安譜（in-situ spectrocyclic voltammogram, SCV）及光電流法探討此種設計的光電化學特性。結果顯示，雙層薄膜電極同步氧化還原反應而產生尖峰電流（peak current），且除雙薄膜的物種外，溶液中的氧氣也會同時參與反應。雙層薄膜電極的光電流，主要受到電位整流效應影響，但當構築三薄膜電極ITO/Nafion-Ru(bpy)32+//MV2+-Nafion//PB/ITO，光激發中心與電子受體間有電位度形成，或ITO/Nafion-TMPD/Nafion-Ru(bpy)32+//MV2+-Nafion/ITO，電子授體對光激發中心的供應電子時，可使電荷分離式電子傳遞較明顯，更能展望人工光合成型光化學電池的形成。此外，經由雷射誘發可見光光譜的證明，更進一步確認氧氣參與（ITO/Nafion-Ru(bpy)32+//MV2+-Nafion/ITO）雙薄膜電極的光激發電子傳遞反應上。