Introdução: Neste projeto, foi estudado uma das aplicações mais elementares do efeito fotoelétrico – a geração de energia por meio da radiação solar. Com isso, foi analisado de que maneira a inclinação das células fotovoltaicas afeta sua geração de energia, visando obter uma angulação optimal a qual proporciona uma máxima geração de energia em função do tempo de exposição à radiação solar, possibilitando a economia de energia e dinheiro. Objetivos: O objetivo geral deste projeto é identificar a angulação optimal das células fotovoltaicas que proporciona a máxima geração de energia em função do tempo de exposição à radiação solar, visando a economia de energia e de recursos financeiros. Materiais e Método: O projeto focou na análise de como a inclinação das células fotovoltaicas afeta sua geração de energia solar. Materiais Foram utilizadas 4 placas solares idênticas, com dimensões de 60mm×60mm, tensão de 5.5 V e corrente máxima de 80mA. Metodologia Montagem e Exposição: As placas solares foram expostas à luz solar por um período de 2 semanas. Variáveis de Inclinação (Angulação): Cada uma das placas foi instalada com uma angulação diferente em relação ao solo: Placa 1: 0 ∘ Placa 2: 30 ∘ Sul (30 ∘ S) Placa 3: 30 ∘ Norte (30 ∘ N) Placa 4: Angulação Variável, ajustada ao longo do experimento para que os raios solares incidissem perpendicularmente com a superfície da placa, seguindo a hipótese central do estudo. Medição de Energia: Cada placa foi conectada a um sistema elétrico (ainda a ser definido no detalhe) responsável por medir a quantidade de energia gerada em kWh durante as duas semanas de experimento. Análise de Dados: Os dados coletados de geração de energia para cada angulação permitirão comparar os resultados e deduzir se a hipótese da angulação perpendicular ser a ótima é verdadeira. A comparação com os diversos valores de inclinação possibilitará uma aproximação da energia gerada em função da angulação, mantendo os outros fatores de medição constantes. Este método de experimentação controlada foi escolhido para isolar o fator inclinação e determinar a angulação optimal para a máxima geração de energia. Resultados: É esperado que, ao realizar o experimento, que nossa hipótese se prove verdadeira, além de termos como resultado final, em ordem crescente de energia gerada, as placas com angulações 30°S, 0°, 30°N e a placa variável. Isso se deve ao fato de que ao incidir mais inclinadamente, os raios solares atingem menos átomos de silício na placa, dificultando a ocorrência do efeito fotoelétrico, descrito na introdução. Considerações Finais: O projeto visa demonstrar que a máxima geração de energia é alcançada quando os raios solares incidem perpendicularmente (≈90 ∘ ) sobre as placas fotovoltaicas. A metodologia de experimentação controlada — utilizando placas idênticas com inclinações fixas (0 ∘ , 30 ∘ S, 30 ∘ N) e uma placa com angulação variável ajustada para a incidência perpendicular — permite isolar o efeito da inclinação. Espera-se que os resultados validem a hipótese central, indicando que a placa com angulação variável (perpendicular) gerará a maior quantidade de energia, seguida pela placa orientada para o Norte (30 ∘ N) e, por último, pelas placas de 0 ∘ e 30 ∘ S. A diferença na energia gerada será atribuída ao aumento da quantidade de átomos de silício atingidos pelos fótons, maximizando a ocorrência do efeito fotoelétrico. Em suma, a pesquisa confirmará que a correta instalação e o ajuste da inclinação são cruciais para otimizar a captação de energia solar, resultando em economia de energia e financeira para os usuários de painéis solares. A identificação dessa angulação optimal é o passo fundamental para o aproveitamento máximo do potencial das células fotovoltaicas.
Palavras-chave: Efeito fotoelétrico; Angulação optimal; Energia solar; Geração de energia.
