La coasignación de matrices fotovoltaicas con cultivos presenta una estrategia prometedora para mitigar el conflicto entre la energía fotovoltaica y la tierra agrícola. Sin embargo, existe una notable falta de investigación cuantitativa sobre el impacto del sistema agrivoltaico en la calidad de la tierra en áreas frágiles. En este estudio, se cultivaron cacahuetes y raigrás en una matriz fotovoltaica en el valle seco-caluroso del suroeste de China, con una tierra nativa fuera del sitio sirviendo como control. Se midieron dieciséis parámetros físicoquímicos y bioquímicos del suelo en el espacio vacío, debajo del panel y en el área de control. Los resultados demostraron que el sistema agrivoltaico mejoró significativamente la humedad del suelo, el carbono orgánico, los nutrientes nitrógeno-fósforo-potasio, la biomasa microbiana y la actividad ureasa. También provocó aumentos de diversos grados en el pH del suelo y la conductividad eléctrica, junto con una reducción de la actividad de la sucrasa y la fosfatasa del suelo. En comparación con el control, el sistema agrivoltaico mejoró notablemente la calidad del suelo y su multifuncionalidad. Especialmente, el cultivo en el espacio vacío tuvo un impacto positivo más pronunciado en la calidad del suelo que el cultivo debajo del panel, y el cultivo de cacahuetes tuvo un mayor efecto en la mejora de la calidad del suelo y la multifuncionalidad que el raigrás. Este estudio proporciona datos fundamentales para apoyar la mejora de la calidad de la tierra en regiones desarrolladas con energía fotovoltaica, y para aliviar el conflicto entre la energía fotovoltaica y la tierra agrícola.