Investigadores españoles usan paneles solares semitransparentes para convertir invernaderos en refugios contra el calor que producen electricidad ahorrando agua.
- ☀️ Electricidad y cultivo bajo el mismo techo
- 💧 Hasta un 61,3 % menos de evapotranspiración de referencia
- 🌡️ Menor sobrecalentamiento del suelo
- 🌱 Luz filtrada según la tecnología fotovoltaica
- 🍅 Mejor respuesta del tomate con CdTe en un ensayo posterior
- ⚠️ Resultados todavía obtenidos en prototipos experimentales
Paneles solares semitransparentes convierten los invernaderos en refugios frente al calor y reducen hasta un 61,3 % la evapotranspiración
¿Por qué importa?
Los invernaderos de regiones cálidas necesitan proteger los cultivos precisamente cuando disponen de más energía solar. Un estudio de la Universidad de Jaén plantea aprovechar esa aparente contradicción: sustituir parte de la cubierta convencional por módulos fotovoltaicos semitransparentes capaces de producir electricidad y, al mismo tiempo, reducir el exceso de radiación que entra al cultivo.
El resultado apunta hacia algo más interesante que colocar paneles sobre un invernadero. Determinadas tecnologías fotovoltaicas podrían convertirse en una especie de regulador pasivo del microclima, reduciendo la energía disponible para evaporar agua y amortiguando algunas de las condiciones más agresivas del verano mediterráneo.
Un invernadero que también funciona como filtro solar
La investigación ha sido desarrollada por científicos del grupo Advances in Photovoltaic Technology y del CEACTEMA de la Universidad de Jaén. El experimento comparó tres pequeños invernaderos instalados en la propia universidad.
Uno utilizaba una cubierta fotovoltaica semitransparente de telururo de cadmio, CdTe, con aproximadamente un 50 % de transparencia. Otro empleaba silicio amorfo, a-Si, con un 20 % de transparencia. El tercero tenía una cubierta transparente convencional y servía como referencia.
Los investigadores siguieron su comportamiento aproximadamente durante un año, desde febrero de 2024 hasta marzo de 2025, bajo el clima mediterráneo cálido de Jaén.
No se buscaba comprobar únicamente cuánta electricidad podía obtenerse. El objetivo era entender qué ocurría debajo de los módulos: cuánta luz aprovechable recibían las plantas, cómo cambiaban la temperatura, la humedad y el suelo, y qué efecto podía tener todo ello sobre la pérdida potencial de agua.
No toda la luz solar tiene el mismo valor para una planta
Aquí aparece uno de los aspectos más interesantes del trabajo.
Un panel semitransparente no funciona simplemente como una persiana que deja pasar un determinado porcentaje de luz. Cada tecnología absorbe unas longitudes de onda y transmite otras.
Y para una planta esa diferencia importa mucho.
La fotosíntesis utiliza principalmente radiación comprendida aproximadamente entre 400 y 700 nanómetros, conocida como radiación fotosintéticamente activa. Dentro de esa franja, pigmentos como la clorofila aprovechan especialmente determinadas regiones del azul y del rojo.
El CdTe utilizado en el experimento conservó mejor parte de esas longitudes de onda útiles. El resultado fue una ganancia relativa del 66 % en radiación biológicamente aprovechable respecto al módulo de silicio amorfo, que bloqueaba una proporción mayor de la región azul del espectro.
La consecuencia práctica es importante: dos paneles que parecen simplemente «transparentes» pueden producir ambientes agrícolas muy diferentes.
El CdTe dejó pasar mucha más luz útil
La cubierta de CdTe redujo aproximadamente un 62,8 % la radiación fotosintéticamente activa respecto al invernadero de referencia.
La reducción con silicio amorfo alcanzó aproximadamente el 82,2 %.
Son niveles de sombreado elevados. De hecho, los propios investigadores explican que se eligieron configuraciones bastante restrictivas para estudiar una situación exigente, utilizando módulos comerciales originalmente relacionados con aplicaciones fotovoltaicas integradas en edificios.
Eso permite entender también una de las principales limitaciones del sistema: más sombra no significa automáticamente mejores cultivos.
Durante los periodos de elevada radiación mediterránea, el CdTe consiguió mantener valores diarios de luz compatibles con determinados vegetales tolerantes a la sombra, como algunas verduras de hoja, hierbas y plantas ornamentales.
El silicio amorfo creó un ambiente mucho más oscuro. Para especies que necesitan bastante luz, especialmente cultivos destinados a producir frutos, podría resultar demasiado restrictivo.
Menos radiación también significa menos energía para evaporar agua
El otro gran resultado aparece al analizar la evapotranspiración.
En condiciones muy secas, el aire puede ejercer una fuerte demanda de agua sobre las plantas. La investigación utiliza para describirla, entre otros indicadores, el llamado déficit de presión de vapor, que refleja hasta qué punto el aire favorece la pérdida de humedad.
Durante los episodios más extremos, el invernadero convencional se acercó a 9 kPa, una situación de estrés atmosférico muy intenso.
Bajo los paneles fotovoltaicos esa demanda continuaba siendo elevada, aunque el comportamiento del agua cambió de forma considerable.
¿La razón? Para que el agua se evapore no basta con que el aire esté seco. Hace falta energía.
Los módulos bloqueaban buena parte de la radiación que habría calentado las plantas y el suelo. Al disponer de menos energía para impulsar la evaporación, se reducía la pérdida potencial de agua.
La evapotranspiración de referencia máxima superó los 4,6 mm diarios en el invernadero convencional, mientras quedó limitada aproximadamente a 3,09 mm diarios bajo CdTe y 1,64 mm diarios bajo silicio amorfo.
Hasta un 61,3 % menos de evapotranspiración de referencia
Al estudiar los valores medios, los investigadores calcularon una reducción aproximada del 31,4 % con CdTe y del 61,3 % con silicio amorfo.
La cifra resulta llamativa, aunque conviene interpretarla correctamente.
No significa que cualquier explotación agrícola vaya a gastar automáticamente un 61,3 % menos de agua de riego al instalar estas cubiertas.
La investigación mide principalmente evapotranspiración de referencia y condiciones microclimáticas. El consumo real dependerá del cultivo, sistema de riego, sustrato, ventilación, humedad exterior, densidad de plantación, época del año y diseño concreto del invernadero.
Aun así, el mecanismo físico resulta relevante para regiones sometidas simultáneamente a calor extremo y escasez de agua.
El suelo también quedó protegido frente al calentamiento
La cubierta fotovoltaica redujo igualmente la energía que alcanzaba directamente el suelo.
Los investigadores observaron una mitigación del sobrecalentamiento del suelo de hasta un 17,8 %.
No parece un detalle menor.
Las raíces viven en un ambiente mucho menos visible que las hojas, aunque temperaturas excesivas en el sustrato pueden alterar la absorción de agua y nutrientes, afectar la actividad microbiana y aumentar el estrés general de la planta.
En zonas mediterráneas donde el interior de un invernadero puede convertirse durante el verano en un ambiente bastante hostil, reducir algunos de esos picos puede ampliar las posibilidades de cultivo durante los meses más difíciles.
Las plantas no permanecen pasivas bajo los paneles
Un segundo trabajo del mismo grupo de investigación, publicado en junio de 2026, aporta una pieza que faltaba: qué ocurrió realmente con las plantas.
El equipo estudió durante 19 meses diferentes ciclos de tomate y lechuga bajo las mismas tecnologías fotovoltaicas.
Las plantas reaccionaron al cambio de iluminación. En determinados periodos desarrollaron hojas más grandes y tallos más largos, adaptaciones habituales cuando una planta intenta capturar mejor una cantidad limitada de luz.
En uno de los ciclos de lechuga, por ejemplo, la masa fresca media alcanzó aproximadamente 29,83 g por planta bajo silicio amorfo, frente a 20,22 g en el control. En otros ciclos, las diferencias desaparecieron o la cubierta fotovoltaica perjudicó la producción.
Ahí está una de las enseñanzas más útiles: el rendimiento depende muchísimo de la estación y del cultivo.
La lechuga mostró tanto beneficios como penalizaciones
Si se consideran conjuntamente cinco ciclos de lechuga, el resultado queda bastante más matizado que el de un ensayo aislado.
La producción acumulada respecto al invernadero convencional fue aproximadamente del 77 % bajo CdTe y del 90 % bajo silicio amorfo.
Durante algunas épocas de elevada radiación, la sombra ayudó. En otras, especialmente cuando la disponibilidad de luz pasó a convertirse en el factor limitante, la producción disminuyó.
La tecnología fotovoltaica tendrá por tanto que adaptarse al calendario agrícola. Un mismo nivel de transparencia puede ser útil durante julio y demasiado restrictivo durante marzo.
Esa variabilidad dificulta imaginar un único panel válido para cualquier cultivo.
El resultado con tomate abre una vía especialmente interesante
Para analizar correctamente la producción de tomate, los investigadores ampliaron uno de los ciclos hasta permitir la maduración de los frutos.
La cosecha total registrada fue de aproximadamente:
- 406,08 g en el invernadero convencional.
- 569,65 g bajo CdTe.
- 386,96 g bajo silicio amorfo.
En ese ensayo concreto, el CdTe produjo aproximadamente 1,40 veces la cosecha del control, mientras el silicio amorfo quedó cerca de 0,95 veces.
Es un resultado prometedor, aunque todavía no puede interpretarse como una mejora del 40 % aplicable a invernaderos comerciales.
Se trataba de prototipos pequeños y de un único ciclo prolongado dedicado a producción de fruto. Será necesaria la repetición en instalaciones mayores y durante varias campañas agrícolas.
Producir electricidad cambia la ecuación agrícola
La productividad de una instalación agrivoltaica no debería medirse únicamente por los kilos de tomates obtenidos.
El mismo espacio está produciendo también electricidad.
Los investigadores recurrieron al llamado índice de equivalencia de tierra, que compara el resultado combinado de agricultura y generación fotovoltaica con producir ambas cosas por separado.
Un valor superior a 1 indica que el aprovechamiento conjunto del espacio puede ser más eficiente.
En el ciclo ampliado de tomate, el sistema CdTe alcanzó 1,66, mientras el silicio amorfo llegó a 1,27.
En determinados ciclos de lechuga, el a-Si alcanzó valores próximos a 1,55.
Esto resume bastante bien el concepto agrivoltaico: una pequeña pérdida agrícola podría ser aceptable si el terreno obtiene además una producción energética importante. Y en determinadas condiciones podría incluso no existir esa pérdida.
El verdadero objetivo: seleccionar qué parte del Sol utiliza cada sistema
Hasta ahora, buena parte de la agricultura fotovoltaica se ha basado en repartir espacialmente la radiación: unas zonas reciben sol y otras quedan bajo la sombra de los módulos.
La fotovoltaica semitransparente introduce otra posibilidad.
Repartir el espectro solar.
La planta necesita determinadas longitudes de onda para la fotosíntesis. Una célula fotovoltaica puede aprovechar otras regiones para producir electricidad.
En teoría, una cubierta diseñada específicamente para agricultura podría dejar pasar principalmente la radiación de mayor valor para el cultivo y absorber parte de la restante.
Ese enfoque resulta bastante más sofisticado que limitarse a fabricar un panel cada vez más transparente.
La revisión científica publicada en 2026 sobre estas tecnologías llega precisamente a una conclusión parecida: el éxito dependerá menos de maximizar la transparencia y más de adaptar la respuesta espectral del módulo al cultivo, el clima y la configuración del invernadero.
Almería podría convertirse en un banco de pruebas natural
La investigación se ha realizado en Jaén, aunque los autores señalan que sus condiciones semiáridas presentan similitudes con las de Almería.
La conexión resulta evidente.
El sureste español concentra una enorme superficie dedicada a agricultura intensiva bajo cubierta y se enfrenta simultáneamente a elevada irradiación, temperaturas extremas y disponibilidad limitada de agua.
El equipo ya trabaja en la siguiente etapa: comparar nuevas tecnologías fotovoltaicas en Murcia mediante un invernadero más parecido a una instalación comercial.
Ese salto será decisivo.
Pasar de estructuras experimentales pequeñas a invernaderos agrícolas obliga a introducir variables que en laboratorio resultan difíciles de reproducir: ventilación real, diferentes variedades, plagas, poda, fertirrigación, maquinaria, acumulación de suciedad, degradación del módulo, mantenimiento y economía de explotación.
Ahí se comprobará hasta dónde llega la idea.
No existe un panel perfecto para todos los cultivos
Los resultados sugieren que probablemente no tenga sentido diseñar un único «invernadero solar».
Una lechuga, un tomate, una fresa o una planta ornamental presentan necesidades lumínicas diferentes.
También cambia la cantidad de radiación disponible entre enero y agosto.
La siguiente generación de sistemas podría incorporar diferentes grados de transparencia, distribución parcial de módulos, cubiertas móviles o tecnologías espectralmente selectivas capaces de encontrar un compromiso mucho más preciso entre electricidad y fotosíntesis.
Incluso podrían combinarse con sensores de radiación, temperatura, humedad y crecimiento del cultivo para ajustar la estrategia agrícola a las condiciones reales.
El futuro interesante quizá no sea cubrir el 100 % del invernadero con el panel más eficiente. Puede estar en instalar la cantidad exacta de fotovoltaica que maximice el conjunto formado por cosecha, electricidad y ahorro de recursos.
Potencial
La agricultura protegida tendrá que producir alimentos en condiciones climáticas cada vez más exigentes, con agua limitada y costes energéticos relevantes.
La fotovoltaica semitransparente podría ayudar a abordar los tres problemas a la vez.
Su mayor valor aparece en regiones con radiación solar abundante, temperaturas elevadas y agricultura intensiva, donde el exceso de Sol puede convertirse paradójicamente en un problema para los cultivos.
En estos lugares, parte de esa radiación podría desviarse hacia la generación eléctrica mientras otra parte continúa alimentando la fotosíntesis.
Las aplicaciones más realistas a corto plazo pasan por cultivos tolerantes a cierto sombreado, instalaciones con elevado consumo eléctrico y explotaciones en las que la reducción del calor tenga un valor agronómico claro.
Antes de pensar en despliegues masivos deberán llegar ensayos comerciales de varias campañas, análisis económicos y estudios completos del ciclo de vida.
El concepto, en cambio, ya dispone de algo importante: un mecanismo físico demostrable. El techo deja de ser únicamente una cubierta. Puede convertirse simultáneamente en generador eléctrico, filtro de luz y herramienta para controlar el microclima.
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