Los sistemas fotovoltaicos (FV) son ampliamente adoptados para la generación de energía renovable, pero su rendimiento se ve influenciado por interacciones complejas entre tendencias a largo plazo y variaciones estacionales. Este estudio tiene como objetivo eliminar estos factores y proporcionar información valiosa para optimizar la operación del sistema FV. Empleamos conjuntos de datos completos del rendimiento medido del sistema FV durante cinco años, centrándonos en identificar las contribuciones distintas de las tendencias a largo plazo y los efectos estacionales. Para lograr esto, desarrollamos un nuevo marco analítico que combina series temporales y técnicas analíticas estadísticas. Al aplicar este marco a los extensos datos de rendimiento, desglosamos con éxito la producción total del sistema FV en sus componentes constitutivos, lo que nos permite descubrir el impacto de la degradación del sistema, el mantenimiento y las variaciones climáticas a partir de los patrones estacionales inherentes. Nuestros resultados revelan tendencias significativas en el rendimiento del sistema FV, indicando la necesidad de estrategias de mantenimiento proactivas para mitigar los efectos de la degradación. Además, cuantificamos el impacto de los patrones climáticos cambiantes y proporcionamos recomendaciones para optimizar la eficiencia del sistema en función de las condiciones estacionales variables. Por lo tanto, este estudio no solo avanza nuestra comprensión de las variaciones intrincadas dentro del rendimiento del sistema FV, sino que también proporciona orientación práctica para mejorar la sostenibilidad y efectividad de la utilización de la energía solar en entornos residenciales y comerciales.