«La tecnología de módulos fotovoltaicos semitransparentes (STPV) ha surgido como una posible solución para mitigar los efectos negativos de la sombra densa en los sistemas de cultivo, manteniendo al mismo tiempo una alta densidad de módulos», afirmaron los investigadores. «Hasta donde sabemos, este es el primer experimento de investigación replicado que evalúa los diferentes tipos de transparencia de los módulos en un campo de hortalizas de regadío».

El experimento se llevó a cabo durante dos temporadas de cultivo, 2020 y 2021. El lugar de estudio se ubicó en Fort Collins, Colorado, EE. UU., en un campo destinado a la investigación. En total, se evaluó el crecimiento de seis hortalizas: jalapeño, pimiento morrón, lechuga, calabacín, tomates chocolate de Tasmania y tomates rojos de la variedad Racer.

“Había tres hileras plantadas en todo el terreno: norte, centro y sur”, explicó el grupo. “Lechuga, pimientos y tomates se plantaron en dos hileras alternadas en bancales de 0,9 m cubiertos con mantillo de plástico negro en las hileras norte y sur. Calabaza se plantó exclusivamente en la hilera central ambos años con una separación de 1,2 m entre plantas”.

En cuanto a los módulos fotovoltaicos, los científicos utilizaron tres de cada tipo. Se instalaron con una inclinación de 35 grados hacia el sur, con el borde inferior a 1220 mm del suelo y la parte posterior a una altura de 2360 mm. Los módulos ST-CdTe tenían una potencia nominal de 57 W, los BF-Si de 360 ​​W y los O-Si de 325 W.

“Cada una de las 12 subparcelas de cultivo, que incluían tanto los paneles fotovoltaicos como las parcelas de control, abarcaba un ancho de 4,3 m, con una separación de 4,3 m entre subparcelas adyacentes”, explicaron los investigadores. “Debido a la configuración de montaje en un solo poste, la sombra proyectada por los módulos se desplazaba a lo largo del día. De esta manera, los cultivos recibían sol directo al amanecer y al atardecer, con la máxima sombra durante las horas de mayor intensidad lumínica y justo debajo de los módulos”.

Según los resultados, las calabazas de verano cultivadas en los tres tipos de módulos mostraron rendimientos significativamente menores que la parcela de control, independientemente del tipo de transparencia del módulo. Mientras que en la parcela de control, bajo pleno sol, la calabaza produjo 5,1 kg por planta, en el escenario BF-Si produjo 3,2 kg, en el escenario O-Si produjo 3,2 kg y en el escenario ST-CdTe produjo 4,1 kg.

Las demás hortalizas tuvieron rendimientos promedio iguales o superiores al control bajo el tratamiento ST-CdTe con un 40 % de transparencia, pero sin diferencias estadísticamente significativas. Los pimientos jalapeños rindieron 155 g por planta a pleno sol, 161 g en el BF-Si, 155 g en el O-Si y 162 g en el ST-CdTe, mientras que el pimiento morrón rindió 295 g por planta a pleno sol, 294 g en el BF-Si, 278 g en el O-Si y 346 g en el ST-CdTe.

«La optimización de los sistemas fotovoltaicos agrícolas con módulos semitransparentes podría aumentar la producción agrícola, manteniendo al mismo tiempo la protección adicional que ofrece la cubierta vegetal energizada en los sistemas fotovoltaicos agrícolas tradicionales», concluyeron los investigadores. «Se necesita más investigación para comprender mejor las ventajas y desventajas económicas de una mayor transparencia de los módulos en comparación con la producción de hortalizas, teniendo en cuenta también el mayor rendimiento energético derivado de la bifacialidad de los módulos».

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