Un experimento en Suecia demostró que módulos fotovoltaicos semitransparentes pueden aprovechar parte de la luz solar para producir energía mientras mantienen el crecimiento del brócoli, aunque retrasaron su maduración 25 días.
Redacción: Redacción Mundo Agropecuario BET
Editor: Eduardo Schmitz
Un equipo internacional de investigadores dirigido desde la Universidad de Mälardalen, en Suecia, ha desarrollado y evaluado paneles solares semitransparentes de color magenta capaces de generar electricidad mientras permiten cultivar brócoli debajo de ellos. El experimento, realizado en una explotación agrícola sueca, mostró que las plantas podían alcanzar un tamaño comparable al de los cultivos expuestos directamente al sol, aunque necesitaron 25 días adicionales para completar su desarrollo.
La investigación fue publicada el 2 de octubre de 2026 en la revista científica Cell Reports Physical Science. Su principal aportación consiste en demostrar que es posible distribuir distintas partes del espectro solar entre las células fotovoltaicas y las plantas, en lugar de utilizar paneles completamente opacos que bloquean una proporción importante de la radiación necesaria para la fotosíntesis.
Los resultados también revelaron que el brócoli cultivado bajo los módulos experimentales utilizó la luz solar con una eficiencia 4,5 veces superior a la registrada en las plantas del terreno descubierto. Este indicador describe el aprovechamiento de la radiación en las condiciones estudiadas y no significa que la cosecha se multiplicara por 4,5.
El trabajo constituye una nueva demostración de las posibilidades de la agrivoltaica, una tecnología que busca combinar producción agrícola y generación de electricidad renovable sobre una misma superficie.
Paneles de color magenta que distribuyen la radiación solar
La característica más visible de los módulos experimentales es su tonalidad magenta, resultado de una configuración óptica diseñada para modificar la distribución de la luz que atraviesa la instalación.
Los investigadores utilizaron paneles fotovoltaicos semitransparentes basados en tecnología de película delgada de telururo de cadmio, conocida como CdTe. Estos dispositivos captan parte de la radiación solar para generar electricidad y permiten que otra parte alcance las plantas situadas debajo.
La investigación se concentró especialmente en el aprovechamiento de las longitudes de onda azules y rojas, que desempeñan funciones importantes en los procesos fotosintéticos.
En los sistemas fotovoltaicos convencionales, los módulos suelen ser opacos y generan zonas de sombra sobre el terreno. Aunque una reducción moderada de la radiación puede beneficiar a determinados cultivos bajo condiciones específicas, una sombra excesiva también puede limitar su crecimiento y productividad.
Los paneles semitransparentes buscan ofrecer una alternativa al permitir que parte de la luz atraviese la estructura.
Este principio también se investiga mediante prototipos fotovoltaicos traslúcidos desarrollados en España, donde distintas configuraciones ópticas intentan compatibilizar la generación eléctrica con una distribución más homogénea de la radiación sobre los cultivos.
La diferencia del nuevo experimento sueco reside en el empleo de módulos coloreados y en la evaluación conjunta del crecimiento del brócoli, su comportamiento fotosintético y la productividad del terreno compartido.
Dos instalaciones experimentales y una parcela sin paneles
El ensayo se desarrolló en la explotación agrícola Kärrbo Prästgård, en Suecia, durante la temporada de cultivo de 2024.
El equipo construyó dos sistemas agrivoltaicos experimentales, cada uno con una superficie de 20 por 20 metros. Ambos utilizaban paneles solares magenta semitransparentes, pero presentaban distintos niveles de transparencia.
Esta diferencia permitía comparar cómo respondían las plantas cuando variaba la cantidad de radiación que atravesaba los módulos.
Los investigadores establecieron además una tercera parcela de referencia, donde el brócoli creció completamente expuesto a la luz solar, sin estructuras fotovoltaicas superiores.
Durante el experimento se registraron variables ambientales como la temperatura del aire, la humedad relativa y la humedad del suelo.
También se evaluaron el rendimiento del cultivo, la composición nutricional y el comportamiento fotosintético de las plantas.
La comparación permitió estudiar simultáneamente el efecto de la infraestructura solar sobre el cultivo y las posibilidades de utilizar una misma superficie para dos actividades productivas.
La investigadora Silvia Ma Lu, de la Universidad de Mälardalen, explicó que el objetivo consiste en distribuir de manera más eficiente las diferentes partes del espectro solar entre el crecimiento vegetal y la producción eléctrica.
El brócoli alcanzó un tamaño similar, pero maduró más tarde
Uno de los resultados centrales fue que las plantas cultivadas debajo de los paneles magenta alcanzaron finalmente un tamaño comparable al de las plantas de la parcela descubierta.
Sin embargo, existió una diferencia importante en el tiempo necesario para completar su crecimiento: el brócoli situado bajo las estructuras fotovoltaicas tardó aproximadamente 25 días más en madurar.
Este retraso constituye una limitación agronómica relevante, especialmente para explotaciones que necesitan cumplir calendarios de cosecha, programar entregas comerciales o realizar varias siembras durante una temporada.
La investigación también encontró que las plantas de los dos sistemas fotovoltaicos presentaron comportamientos sorprendentemente similares, pese a las diferencias de transparencia entre los paneles.
Según Silvia Ma Lu, este resultado resulta interesante porque los módulos con una mayor densidad de células fotovoltaicas pueden producir más electricidad.
Si una configuración permite incrementar la captación energética sin provocar diferencias importantes en el desarrollo del cultivo, podría ofrecer ventajas para el diseño de futuras instalaciones.
No obstante, los investigadores advierten que estas observaciones corresponden a las condiciones particulares del experimento y requieren validación en otras temporadas agrícolas y configuraciones técnicas.
La respuesta del brócoli tampoco puede extrapolarse automáticamente a otros cultivos, ya que las especies vegetales presentan diferentes necesidades de radiación y tolerancia al sombreado.
Una eficiencia de aprovechamiento solar 4,5 veces mayor
El equipo informó que las plantas cultivadas bajo los paneles utilizaron la luz solar con una eficiencia 4,5 veces superior a la de las plantas expuestas directamente al sol.
El dato debe interpretarse dentro de la metodología del estudio. Se refiere a la eficiencia de utilización de la radiación y no a un aumento equivalente del rendimiento comercial del brócoli.
La diferencia es fundamental porque un cultivo puede aprovechar mejor una cantidad menor de luz sin producir necesariamente más biomasa por unidad de superficie o completar su desarrollo en menos tiempo.
En este caso, las plantas alcanzaron un tamaño final semejante, pero necesitaron un período de crecimiento más prolongado.
El resultado indica que el espectro y la cantidad de radiación disponible influyen en el comportamiento de las plantas, y que modificar esas condiciones puede cambiar la relación entre la luz recibida y el crecimiento obtenido.
La importancia del espectro lumínico también se ha observado en investigaciones sobre el uso de luz rojo lejano y dióxido de carbono en cultivos de lechuga bajo ambientes controlados, donde los ajustes de iluminación pueden modificar la acumulación de biomasa.
Aunque ambos estudios utilizan condiciones experimentales diferentes, muestran que la cantidad total de luz no es el único factor que determina la respuesta vegetal.
Para evaluar correctamente los paneles magenta será necesario considerar tanto la electricidad producida como la cosecha obtenida y el tiempo requerido para alcanzarla.
La transparencia de los módulos plantea decisiones técnicas
Los sistemas agrivoltaicos deben resolver una competencia física inevitable: la radiación utilizada para producir electricidad deja de estar disponible, al menos en parte, para las plantas.
El diseño de los módulos determina cómo se distribuye ese recurso entre ambas funciones.
Un panel más transparente puede permitir el paso de mayor cantidad de radiación, pero también puede reducir la superficie activa destinada a la conversión fotovoltaica.
Por el contrario, una mayor densidad de células puede favorecer la producción eléctrica y disminuir la cantidad de luz disponible para el cultivo.
Los resultados obtenidos en Suecia sugieren que esta relación no siempre se traduce en diferencias proporcionales en el crecimiento vegetal.
La similitud observada entre los dos tratamientos experimentales indica que existe margen para investigar configuraciones capaces de mejorar el equilibrio entre las dos producciones.
Sin embargo, no se ha demostrado que una configuración específica sea óptima para todos los cultivos, climas o regiones.
En sistemas instalados en latitudes altas, por ejemplo, la separación entre las filas de paneles solares también puede determinar la cantidad de radiación que llega a las plantas y la electricidad que se obtiene por superficie.
Por ello, el diseño de una instalación agrivoltaica debe integrar características de los módulos, distribución espacial, necesidades del cultivo y condiciones meteorológicas.
La electricidad podría utilizarse dentro de la explotación
Además de permitir el crecimiento del brócoli, los paneles experimentales están concebidos para producir electricidad renovable.
Los investigadores plantean que, si la tecnología se desarrollara hasta alcanzar una escala comercial, la energía generada podría utilizarse para diferentes actividades de la explotación agrícola.
Entre las aplicaciones posibles se encuentran el funcionamiento de sistemas de riego, maquinaria, refrigeración y almacenamiento de productos.
Otra posibilidad sería suministrar electricidad a la red, dependiendo de las condiciones técnicas y económicas de cada instalación.
Estas opciones podrían contribuir a reducir determinados gastos energéticos y ofrecer una fuente adicional de ingresos a los productores.
Sin embargo, se trata de aplicaciones potenciales. El experimento descrito no demuestra todavía la rentabilidad comercial de los paneles magenta ni establece que puedan sustituir de inmediato a instalaciones fotovoltaicas convencionales.
La viabilidad dependerá de factores como el costo de los módulos, su durabilidad, la electricidad obtenida, las necesidades del cultivo y el valor de la producción agrícola.
También será importante considerar los efectos de la instalación sobre el terreno. Investigaciones realizadas en Alemania han identificado riesgos de compactación del suelo durante la construcción de sistemas agrivoltaicos, lo que demuestra que los beneficios potenciales de estas tecnologías deben evaluarse junto con sus impactos sobre la actividad agrícola.
Los investigadores preparan nuevas pruebas con otros colores
El equipo dirigido por Silvia Ma Lu ya ha comenzado a estudiar nuevas configuraciones ópticas, incluidos paneles de color rojo y azul.
Estas pruebas se desarrollan en condiciones controladas de laboratorio para analizar el comportamiento de las plantas sin la interferencia de radiación que no haya atravesado los módulos.
El objetivo es comprender con mayor precisión cómo influye cada configuración en los procesos fotosintéticos y en el desarrollo vegetal.
Los investigadores consideran necesario ampliar los ensayos a diferentes temporadas y escalas antes de recomendar aplicaciones agrícolas extensivas.
La variabilidad meteorológica entre años puede modificar de manera importante la radiación disponible, las temperaturas y las necesidades de agua de los cultivos.
También será necesario determinar cómo responden otras especies vegetales a los espectros modificados por los paneles.
Silvia Ma Lu señaló que configuraciones semejantes a los prototipos actuales podrían resultar más adecuadas, por el momento, para aplicaciones de menor escala, como huertos comunitarios o cubiertas de invernaderos.
Esta posibilidad permitiría continuar la evaluación de los módulos en espacios agrícolas controlados antes de considerar instalaciones extensas sobre campos de producción comercial.
La agrivoltaica necesita medir conjuntamente alimentos y energía
El estudio publicado en Cell Reports Physical Science aporta evidencia experimental sobre una estrategia que busca mejorar el uso compartido de la radiación solar.
Su principal novedad no consiste simplemente en colocar paneles sobre un cultivo, sino en modificar las características ópticas de los módulos para distribuir determinadas longitudes de onda entre la generación eléctrica y la fotosíntesis.
Los resultados muestran que el brócoli puede alcanzar un tamaño comparable al de plantas cultivadas sin paneles y que su eficiencia de aprovechamiento de la radiación puede aumentar bajo las condiciones evaluadas.
Al mismo tiempo, el retraso de 25 días en la maduración demuestra que conservar el tamaño final de las plantas no equivale necesariamente a mantener intacta la productividad agrícola.
Para determinar el verdadero potencial de la tecnología será necesario comparar la producción de alimentos y electricidad durante períodos más largos, considerando también el tiempo de ocupación del terreno y los costos de instalación.
La investigación sueca proporciona así una base experimental para desarrollar sistemas fotovoltaicos agrícolas que aprovechen de manera más selectiva el espectro solar, sin presentar todavía una solución universal para todos los cultivos.
Fuentes referenciales:
Cell Reports Physical Science – Evaluating land productivity with semi-transparent colored CdTe thin-film PV and broccoli cultivation in agrivoltaic systems (2026)
Cell Press / Phys.org – Multitasking in magenta: Colored solar panels could help farms grow crops and generate electricity on shared land, 2 de octubre de 2026
