由于社会和经济的发展,人们越来越关注太阳能利用的问题。其中,利用贵金属纳米材料独特的局域表面等离子体共振效应提高半导体材料的光吸收和光催化效率已经成为一个研究热点。在本文中,我们基于时域有限差分法搭建了较为完善的金纳米或银纳米颗粒与半导体催化剂的复合模拟模型,用以计算贵金属纳米颗粒形状、尺寸、介电常数、周期和间隔距离等参数对复合材料催化性能的影响,为半导体材料效率的计算提供依据。在贵金属纳米颗粒与二氧化钛薄膜的复合结构中,合理设置各项几何参数,能够极大地提高太阳能的利用效率。我们在计算中发现,Ag纳米颗粒可以在一定程度上提高二氧化钛薄膜的光吸收效率,但是Au纳米颗粒会使其周围二氧化钛薄膜的吸收效率降低。复合统中,采用间隔距离D为6nm-8nm,周期P为360nm,且边长L为120nm的立方型Ag纳米颗粒所修饰的二氧化钛催化剂的催化效率最高。为了进一步对Ag/TiO₂的复合结构进行优化,提高复合材料的催化效率,我们将表面内凹的Ag纳米颗粒代替立方型和球型Ag纳米颗粒加入到复合系统中。计算发现,表面内凹的颗粒具有更高的消光效率,更容易引发“hot-spot”现象,并在其周围形成强电场,进而加快“电子-空穴”对的生成速率。计算结果表明:凹陷度是一个很重要的参数,凹陷度较大（二面角α=20°）的Ag纳米颗粒所对应的催化效率较于立方型纳米颗粒提高了大约8%,因此其在Ag/TiO₂的复合结构中可以代替立方型Ag纳米颗粒,从而进一步提高复合材料的催化效率。