본 발명은 다공성의 탄탈륨 산화물 기재; 및 탄탈륨 산화물 표면을 덮는 결정성 탄탈륨 질화물;을 포함하는 광전극에 관한 것이다. 본 발명의 광전극은 표면 요철 형태의 모폴로지에 의해 빛의 산란 증대를 통한 광산화 활성이 향상될 수 있다. 또한, 질화처리와 열처리를 통해 광전극의 밴드갭 축소에 의한 600nm 파장 영역대의 태양광을 포함하여 광 흡수를 증가시킬 수 있고, 기공 크기의 축소로 인한 광전극 표면적 증가에 의해 광촉매 활성이 향상될 수 있다. 더 나아가 탄탈륨 산화물 기재와 탄탈륨 질화물 사이의 특성을 개선하여 광전극의 향상된 전하 전달 특성을 제공할 수 있다. 광전기화학적 특성이 향상된 광전극이 물 분해 장치에 이용되어 물과 수소의 분해 효율을 향상 시킬 수 있다.