본 발명은 실리콘을 포함하는 제1 반도체 층; 금속 산화물인 제2 반도체 층; 및 상기 제1 반도체층 및 제2 반도체층 사이에 위치하는 금속 초박층(metal ultra-thin layer);을 포함하는 탠덤 구조의 광전기화학전지용 광전극을 제공한다. 본 발명에 따른 탠덤 구조의 광전기화학전지용 광전극은 두 개의 반도체 층 사이에 금속 초박층을 포함함으로써, 금속 산화물인 반도체 층 및 실리콘을 포함하는 반도체 층 사이에 저항 접촉(ohmic contact)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 광을 통해 생성된 전자와 정공의 재결합 효율을 향상시킬 수 있다. 특히, 적절한 사이 간격을 가지도록 정렬된 나노 입자를 형성하는 금(Au) 초박층은 여기자(exciton) 생성의 증가 및 금 나노 입자 사이에서 발생하는 표면 플라즈몬 공진과 근접장 플라즈몬 결합(near field plasmon coupling)으로 인한 광활성 반도체 층 및 계면에서 저항 감소로 인해 광전류 밀도가 현저히 향상되는 효과가 있다.