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Investigadores/as Institucionales

Carbajosa, CarlosAutor (correspondencia)Marín-Coca, SergioAutor o CoautorGavira-Aladro, MiguelAutor o CoautorMartinez-Cava, AlejandroAutor o Coautor

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13 de mayo de 2025
Publicaciones
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Hybrid Gold

Optimizing energy production in PV systems: Comprehensive review of radiation models and key factors influencing power generation

Publicado en: RENEWABLE ENERGY. 249 123085- - 2025-08-15 249(), DOI: 10.1016/j.renene.2025.123085

Autores:

Carbajosa, Carlos; Marin-Coca, Sergio; Gavira-Aladro, Miguel; Martinez-Cava, Alejandro
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Afiliaciones

Escuela Tecn Super Ingn Aeronaut & Espacio ETSIAE, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Inst Univ Microgravedad Ignacio Riva IDR UPM, Pza Cardenal Cisneros 3, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Plaza Cardenal Cisneros, E-28040 Madrid, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

This paper presents a comprehensive framework for optimizing the orientation and spatial configuration of horizontally mounted photovoltaic (PV) panels to maximize annual energy yield. The proposed simplified deterministic mathematical model decouples factors influencing PV performance, enabling detailed analyses of geometric and utilization efficiencies. The framework applies to both fixed and solar-tracking systems, offering practical tools for determining optimal panel orientation based on latitude. Optimal dimensionless row spacing is also identified, although usually a balancing between energy production and practical concerns such as maintenance is required. The study highlights variability in existing radiation models and their coefficients, emphasizing the need for robust, location-independent optimization methods. It evaluates the effects of modeling assumptions, such as neglecting solar cell spacing in shading analyses, and identifies conditions under which these approximations remain valid. The sensitivity analysis carried out quantifies the impact of deviations from optimal configurations, illustrating the trade-offs between precise alignment and practical constraints. Validation against empirical data and literature shows consistent trends across diverse latitudes, demonstrating that the proposed mathematical model allows for the estimation of optimal angles in a universal manner, regardless of the specific characteristics of the studied location, beyond its latitude. By introducing a global efficiency metric, the framework integrates atmospheric, geometric, and system-level factors, providing a holistic approach to PV system design. These tools support early-stage planning for both standalone and industrial-scale solar installations, enhancing energy generation efficiency. Ultimately, this study offers a versatile and widely applicable methodology for optimizing PV system performance, contributing to more effective solar energy deployment worldwide.
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Palabras clave

Diffuse radiationEfficiencyEnergy efficiencyEnergy productionEnergy productionsFuel cellGeometric optimizatioGeometric optimizationGeometryHolistic approachIncidentKey factorsLatitudeMaximizModel factorsOptimizationOptimizing energyOptimum tiltPerformancePerformance assessmentPhotovoltaic systemPhotovoltaic systemsPower generationPower- generationsRadiation modelsSensitivity analysisShadingSolar irradianceSolar trackerSolar trackersSolar-radiationTilt angleTilt angle optimizationTrackers

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista RENEWABLE ENERGY debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 18/103, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Green & Sustainable Science & Technology.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-24:

  • WoS: 1
  • Scopus: 3
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-24:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 29 (PlumX).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/88897/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 142
  • Descargas: 366
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (CARBAJOSA FERNANDEZ, CARLOS) y Último Autor (MARTINEZ-CAVA AGUILAR, ALEJANDRO).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido CARBAJOSA FERNANDEZ, CARLOS.

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